Question

【題目】利用如圖所示的裝置可進(jìn)行一氧化碳還原氧化鐵的實(shí)驗(yàn)，其中，氮?dú)饪捎米鞅緦?shí)驗(yàn)的保護(hù)氣； 盛放氧化鐵的是一支帶有支管的試管，其支管可用于導(dǎo)出試管內(nèi)的氣體；酒精燈帶網(wǎng)罩；整套裝置的氣密性良好．實(shí)驗(yàn)前，彈簧夾a、b均處于關(guān)閉狀態(tài)，開(kāi)始實(shí)驗(yàn)時(shí)，打開(kāi)a，通入氮?dú)庖欢螘r(shí)間后點(diǎn)燃酒精燈，再關(guān)閉a，打開(kāi)b．請(qǐng)聯(lián)系所學(xué)知識(shí)回答下列問(wèn)題：

（1）該實(shí)驗(yàn)過(guò)程中可以觀察到的現(xiàn)象有：_________________、_________________。

（2）試管內(nèi)一氧化碳與氧化鐵反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)___________________________。

（3）實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)，應(yīng)先打開(kāi)a，再___________，然后___________，繼續(xù)通氮?dú)庵敝裂b置冷卻。（選填“A”或“B”）A．熄滅酒精燈 B．關(guān)閉b

（4）待試管冷卻后，把生成的黑色粉末倒在白紙上后；用磁鐵靠近黑色粉末，黑色粉末全部被吸引；再取少量黑色粉末放入足量硫酸銅溶液中，攪拌后發(fā)現(xiàn)黑色粉末部分變紅。

【提出問(wèn)題】煉出來(lái)的黑色粉末的成分是什么呢？

【查閱資料】在鐵的氧化物中只有氧化鐵是紅棕色，其余都是黑色；只有氧化亞鐵在空氣中會(huì)很快被氧化成氧化鐵；只有四氧化三鐵有磁性。

【綜合探討】同學(xué)們得出此次煉鐵得到的生成物是___________________。

（5）請(qǐng)從兩個(gè)不同角度評(píng)價(jià)該實(shí)驗(yàn)的優(yōu)點(diǎn)：_______________，_________________。

Answer 1

【答案】（1）紅棕色粉末變黑，澄清石灰水變渾濁 （2）3CO + Fe2O3 2Fe + 3CO2

（3）B、A （4）Fe和Fe3O4 （5）節(jié)約資源，環(huán)保，安全等

【解析】

試題分析：（1）一氧化碳還原氧化鐵生成的是鐵和二氧化碳，故現(xiàn)象有紅色粉末變成黑色，澄清的石灰水變渾濁；

（2）一氧化碳還原氧化鐵生成的是鐵和二氧化碳：3CO + Fe2O3 2Fe + 3CO2；

（3）該反應(yīng)結(jié)束后先停止加熱，冷卻后再停止通一氧化碳，目的是防止已還原的鐵又被氧化；

（4）少量黑色粉末放入足量硫酸銅溶液中，鐵會(huì)與硫酸銅反應(yīng)生成銅和硫酸亞鐵。由于只有部分黑色粉末變成紅色，而這部分黑色粉末又能被磁鐵吸引，根據(jù)質(zhì)量，故剩余是黑色粉末是四氧化三鐵。故黑色粉末是鐵和四氧化三鐵的混合物；

（5）該實(shí)驗(yàn)中的二氧化碳被吸收，未反應(yīng)的一氧化碳也沒(méi)有排放到空氣中，而是收集起來(lái)了，故該實(shí)驗(yàn)的優(yōu)點(diǎn)是節(jié)約資源，環(huán)保，安全。