Question

王浩同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室中對(duì)煉鐵原理進(jìn)行了探究，請(qǐng)你幫助完成下列內(nèi)容：
（1）按照?qǐng)D示組裝實(shí)驗(yàn)裝置后，首先應(yīng)

 

．
（2）在硬質(zhì)玻璃管中放入少量

 

色的氧化鐵粉末，先

 

同時(shí)點(diǎn)燃

 

處的酒精燈，然后點(diǎn)燃

 

處酒精燈．
（3）當(dāng)

 

后，先關(guān)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(shí)驗(yàn)所發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)方程式

 

，

 

．該實(shí)驗(yàn)中

 

是還原劑，

 

發(fā)生還原反應(yīng)．
（5）判斷反應(yīng)已發(fā)生的現(xiàn)象是

 

．C處酒精燈的作用是

 

．
（6）當(dāng)

 

時(shí)可能發(fā)生爆炸，原因是

 

．

Answer 1

分析：只有熟悉一氧化碳與氧化鐵反應(yīng)的生成物、實(shí)驗(yàn)裝置、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、一氧化碳的化學(xué)性質(zhì)和污染及能源的再利用等知識(shí)，才能正確解答本題．

解答：解：（1）對(duì)于有氣體參加的反應(yīng)，首先應(yīng)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(nèi)的空氣．因?yàn)镃O有毒，不能直接排放到空氣中去，所以應(yīng)該把CO進(jìn)行尾氣處理轉(zhuǎn)化為CO₂，再進(jìn)行加熱；
（3）當(dāng)紅色氧化鐵粉末完全變黑時(shí)，說明氧化鐵已經(jīng)完全反應(yīng)，應(yīng)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(yīng)生成鐵和二氧化碳，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Fe₂O₃+3CO

高溫  .

2Fe+3CO₂；二氧化碳遇到石灰水變渾濁，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Ca（OH）₂+CO₂=CaCO₃↓+H₂O；在一氧化碳與氧化鐵的反應(yīng)中，CO中碳元素的化合價(jià)升高做還原劑，氧化鐵中的鐵元素化合價(jià)降低做氧化劑，發(fā)生還原反應(yīng)；
（5）一氧化碳與氧化鐵在高溫條件下反應(yīng)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(dāng)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(yīng)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(diǎn)燃未反應(yīng)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(huì)造成試管內(nèi)的空氣沒有排除，CO與空氣混合可能達(dá)到爆炸極限，這樣就會(huì)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+3CO

高溫  .

2Fe+3CO₂，Ca（OH）₂+CO₂=CaCO₃↓+H₂OCO、Fe₂O₃；
（5）石灰水變混濁；點(diǎn)燃未反應(yīng)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(dá)到爆炸極限．

點(diǎn)評(píng)：本題主要考查一氧化碳與氧化鐵反應(yīng)實(shí)驗(yàn)裝置、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、一氧化碳的化學(xué)性質(zhì)和污染及能源的再利用，難度稍大．