Question

王浩同學在實驗室中對煉鐵原理進行了探究，請你幫助完成下列內容：
（1）按照圖示組裝實驗裝置后，首先應______．
（2）在硬質玻璃管中放入少量______色的氧化鐵粉末，先______同時點燃______處的酒精燈，然后點燃______處酒精燈．
（3）當______后，先關閉______處的酒精燈，待______后再停止通人CO，最后移走______處的酒精燈．
（4）該實驗所發(fā)生的化學反應方程式______ 2Fe+3CO₂

Answer 1

【答案】分析：只有熟悉一氧化碳與氧化鐵反應的生成物、實驗裝置、實驗現象、一氧化碳的化學性質和污染及能源的再利用等知識，才能正確解答本題．
解答：解：（1）對于有氣體參加的反應，首先應該檢查裝置的氣密性，查看裝置是否漏氣；
（2）氧化鐵是一種紅色粉末，先通入CO的目的是排凈試管內的空氣．因為CO有毒，不能直接排放到空氣中去，所以應該把CO進行尾氣處理轉化為CO₂，再進行加熱；
（3）當紅色氧化鐵粉末完全變黑時，說明氧化鐵已經完全反應，應先停止加熱，繼續(xù)通一氧化碳，直到試管冷卻到室溫后再停止通入CO，這樣做的目的是為了防止生成的鐵被空氣中的氧氣氧化，最后移走C處的酒精燈；
（4）一氧化碳與氧化鐵在高溫條件下反應生成鐵和二氧化碳，該反應的化學方程式為：Fe₂O₃+3CO2Fe+3CO₂；二氧化碳遇到石灰水變渾濁，該反應的化學方程式為：Ca（OH）₂+CO₂=CaCO₃↓+H₂O；在一氧化碳與氧化鐵的反應中，CO中碳元素的化合價升高做還原劑，氧化鐵中的鐵元素化合價降低做氧化劑，發(fā)生還原反應；
（5）一氧化碳與氧化鐵在高溫條件下反應生成鐵和二氧化碳，二氧化碳能使澄清的石灰水變混濁，所以當澄清的石灰水變混濁說明有二氧化碳生成，也就可以判斷反應已發(fā)生；CO有毒，不能排放到空氣中去，所以C處酒精燈的作用是點燃未反應的CO，防止空氣污染；
（6）如果不先通一氧化碳而是先給Fe₂O₃加熱后通CO，這樣就會造成試管內的空氣沒有排除，CO與空氣混合可能達到爆炸極限，這樣就會造成爆炸．
故答案為：（1）檢查裝置氣密性； 
（2）紅色、通入CO、C、A；
（3）紅色粉末完全變黑、A、冷卻到室溫、C；
（4）Fe₂O₃+3CO2Fe+3CO₂，Ca（OH）₂+CO₂=CaCO₃↓+H₂OCO、Fe₂O₃；
（5）石灰水變混濁；點燃未反應的CO，防止空氣污染；
（6）先給Fe₂O₃加熱，后通CO，未排凈空氣，CO與空氣混合可能達到爆炸極限．
點評：本題主要考查一氧化碳與氧化鐵反應實驗裝置、實驗現象、一氧化碳的化學性質和污染及能源的再利用，難度稍大．