Question

20．如圖是提純CO、CO₂混合氣體中的CO并還原氧化鐵的示意圖．請回答有關問題：

（1）為避免CO污染空氣，并回收利用CO，方框中連接的是D和E，導管接口的連接順序為a→d→b→e．D裝置中NaOH的作用是除去殘余的CO₂．如果導管連接錯誤，后果是CO排入空氣中污染空氣．
（2）實驗進行一段時間后，B裝置的玻璃管中的現(xiàn)象為固體由紅棕色變成黑色，反應的化學方程式為3CO+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂．用這種方法“煉”得的鐵與工業(yè)上煉出的生鐵在組成上的最大區(qū)別是“煉”得的鐵不含碳，工業(yè)上的生鐵含有碳．
（3）實驗結束后，要從A裝置的混合溶液中回收得到較純凈的NaOH固體．
資料顯示，在不同溫度下NaOH的溶解度如下：

溫度/℃	10	20	40	60	80	100
溶解度/（g/100g水）	64	85	138	203	285	376

利用實驗室的試劑和條件，實驗步驟如下（其中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ為實驗操作）：

請回答下列問題：
①化學式：A．Ca（OH）₂；
②操作名稱：Ⅲ．冷卻（或降溫結晶）；
③如果在操作Ⅱ的過程中，溶液B中出現(xiàn)少量渾濁，原因可能是Ca（OH）₂的溶解度隨溫度升高而降低，從溶液B中析出，形成渾濁．

Answer 1

分析 （1）根據一氧化碳有毒和氫氧化鈉溶液可以吸收二氧化碳分析；
（2）根據一氧化碳的還原性分析，并據反應原理書寫方程式；用這種方法“煉”得的鐵是純凈物，工業(yè)上煉出的生鐵是混合物；
（3）回收甲裝置中的NaOH固體，首先要除去其中的Na₂CO₃雜質，排除干擾，由資料所示不同溫度下NaOH的溶解度可知，其溶解度受溫度影響較大，故可采用加熱后降溫結晶結晶出NaOH．

解答 解：（1）一氧化碳有毒，不能排放到空氣中去，要把一氧化碳收集起來，所以導管接口的連接順序為d、b、e，排出的氫氧化鈉溶液流到D中的燒杯中去．C裝置中NaOH的作用是吸收B中沒反應掉的二氧化碳；如果導管連接錯誤，會造成CO排入空氣中會污染空氣；
故填：d；b；e；除去殘余的CO₂；CO排入空氣中污染空氣；
（2）氧化鐵和一氧化碳在高溫條件下反應能生成鐵和二氧化碳，氧化鐵是紅棕色粉末，所以會看到紅棕色固體變黑，化學方程式是：3CO+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂；用這種方法“煉”得的鐵是純凈物，工業(yè)上煉出的生鐵是含碳混合物；
故答案為：固體由紅棕色變成黑色；3CO+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂；“煉”得的鐵不含碳，工業(yè)上的生鐵含有碳；
（3）①要從甲裝置的混合溶液中回收得到較純凈的NaOH固體，要先除去其中的Na₂CO₃雜質，可用Ca（OH）₂與Na₂CO₃反應生成沉淀碳酸鈣和氫氧化鈉；
②反應后過濾出沉淀，得到氫氧化鈉溶液，由資料可得出氫氧化鈉的溶解度受溫度影響較大，可加熱后再降溫結晶；
③蒸發(fā)時若溶液B中出現(xiàn)少量渾濁，可能是Ca（OH）₂的溶解度隨溫度升高而降低，從溶液B中析出，形成渾濁；
故答案為：
①Ca（OH）₂；
②冷卻（或降溫結晶）；
③Ca（OH）₂的溶解度隨溫度升高而降低，從溶液B中析出，形成渾濁．

點評 掌握煉鐵的反應原理，物質的性質，或常用分離物質的方法等知識，并能依據所學知識結合題意仔細分析解答．