Question

15．如圖是課堂中模擬煉鐵的實(shí)驗(yàn)裝置．工業(yè)上常用一氧化碳還原赤鐵礦石來煉鐵，試寫出煉鐵主要反應(yīng)方程式：3CO+Fe₂O₃ $\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂；
（1）硬質(zhì)玻璃管中的現(xiàn)象為紅色物質(zhì)逐漸變成黑色，裝有澄清石灰水的試管中的現(xiàn)象為澄清石灰水變渾濁，試管中發(fā)生反應(yīng)的方程式為Ca（OH）₂+CO₂=CaCO₃↓+H₂O；
（2）實(shí)驗(yàn)開始時(shí)，先要進(jìn)行的是Ⅱ（填Ⅰ或Ⅱ）
（3）Ⅰ．加熱Ⅱ．通一氧化碳
（4）實(shí)驗(yàn)過程中，發(fā)現(xiàn)玻璃管炸裂，經(jīng)檢查分析造成此次實(shí)驗(yàn)失敗的原因是一操作順序錯(cuò)誤所致，請你幫他說明先停止通一氧化碳，后撤酒精噴燈．
（5）該實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的不足之處是沒有尾氣處理．

Answer 1

分析 根據(jù)煉鐵原理及實(shí)驗(yàn)裝置圖可得出：該實(shí)驗(yàn)用一氧化碳還原氧化鐵，先排盡裝置中的空氣，用澄清石灰水來檢驗(yàn)產(chǎn)物二氧化碳．通入一氧化碳過量，存在有毒尾氣未處理的缺陷．實(shí)驗(yàn)中的安全問題是本題的重點(diǎn)考查內(nèi)容．同時(shí)考查了實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和反應(yīng)化學(xué)方程式的書寫．

解答 解：一氧化碳和氧化鐵在高溫的條件下反應(yīng)生成鐵和二氧化碳，化學(xué)方程式為：3CO+Fe₂O₃ $\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂；
（1）硬質(zhì)玻璃管中的現(xiàn)象為：紅色物質(zhì)逐漸變成黑色，二氧化碳和氫氧化鈣反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀和水，所以裝有澄清石灰水的試管中的現(xiàn)象為：澄清石灰水變渾濁，化學(xué)方程式為：Ca（OH）₂+CO₂=CaCO₃↓+H₂O；
（2）為防止CO與空氣混合加熱時(shí)引起爆炸，進(jìn)行加熱前要先通入CO排出裝置內(nèi)空氣．故實(shí)驗(yàn)過程中，先要進(jìn)行的是Ⅱ；
（3）實(shí)驗(yàn)過程中，發(fā)現(xiàn)玻璃管炸裂，經(jīng)檢查分析造成此次實(shí)驗(yàn)失敗的原因是：先停止通一氧化碳，后撤酒精噴燈；
（4）尾氣中含有毒氣體CO沒經(jīng)處理直接排放到空氣中，這是此實(shí)驗(yàn)中的不足，應(yīng)加以改進(jìn)．
故答案為：3CO+Fe₂O₃ $\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂；
（1）紅色物質(zhì)逐漸變成黑色，澄清石灰水變渾濁，Ca（OH）₂+CO₂=CaCO₃↓+H₂O；
（2）Ⅱ；
（3）先停止通一氧化碳，后撤酒精噴燈；
（4）沒有尾氣處理．

點(diǎn)評 本題主要對一氧化碳還原氧化鐵的實(shí)驗(yàn)的相關(guān)知識進(jìn)行了考查，該實(shí)驗(yàn)是中考的熱點(diǎn)，要加強(qiáng)訓(xùn)練．