Question

16．煉鐵的原理是利用一氧化碳與氧化鐵反應，某同學利用該原理設(shè)計了一個實驗，實驗裝置如圖（澄清石灰水足量），對實驗進行分析并回答：
（1）實驗中玻璃管里氧化鐵粉末的
顏色變化是紅色粉末變黑色，
觀察到澄清石灰水的現(xiàn)象是石灰水變渾濁．
（2）實驗前“通入CO”與“開始加熱”的順序是先通入CO再開始加熱；
（3）實驗要在裝置末端a處燃著一盞酒精燈，其作用是除去反應剩余的CO．
（4）請設(shè)計實驗證明實驗后裝置內(nèi)的固體中有鐵粉存在（寫出實驗方法、實驗現(xiàn)象）
取樣，加入適量的稀鹽酸，如果固體變小，冒大量的氣泡，無色溶液變?yōu)闇\綠色，則樣品中含有鐵．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)反應物和生成物，分析實驗中玻璃管里氧化鐵粉末的顏色變化．根據(jù)二氧化碳能與氫氧化鈣反應分析澄清石灰水的現(xiàn)象，書寫化學方程式；
（2）根據(jù)玻璃管內(nèi)有空氣，通入一氧化碳易發(fā)生爆炸分析；
（3）根據(jù)一氧化碳是對大氣有污染的氣體分析；
（4）生成的鐵能被磁鐵吸引或與稀鹽酸反應產(chǎn)生氣體．

解答 解：（1）由于在高溫下，一氧化碳將氧化鐵還原為鐵，同時生成了二氧化碳．所以，實驗中玻璃管里氧化鐵粉末的顏色變化是紅色粉末變黑色；二氧化碳能與氫氧化鈣反應生成了碳酸鈣沉淀和水．所以，觀察到澄清石灰水的現(xiàn)象是：石灰水變渾濁；而反應的化學方程式為 CO₂+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+H₂O．
（2）由于玻璃管內(nèi)有空氣，通入一氧化碳高溫時易發(fā)生爆炸．所以實驗前先通入CO，排凈玻璃管中的空氣再開始加熱．
（3）為了防止一氧化碳對大氣的污染，所以實驗時要在裝置末端a處燃著一盞酒精燈除去反應剩余的CO．
（4）鐵粉能被磁鐵吸引或能與稀鹽酸反應產(chǎn)生氣泡．
故答案為：（1）紅色粉末變黑色；石灰水變渾濁；
（2）先通入CO再開始加熱；
（3）除去反應剩余的CO（或防止CO污染）；
（4）取樣，加入適量的稀鹽酸，如果固體變小，冒大量的氣泡，無色溶液變?yōu)闇\綠色，則樣品中含有鐵．（凡合理答案均得分）

點評 本題主要考查一氧化碳與氧化鐵反應實驗裝置、實驗現(xiàn)象、一氧化碳的化學性質(zhì)和污染，屬基礎(chǔ)性知識考查題．