Question

12．小章同學(xué)準備在實驗室用下圖所示裝置模擬工業(yè)煉鐵．其中：
（1）實驗中產(chǎn)生的現(xiàn)象主要有：紅色固體變黑、澄清石灰水變渾濁．
（2）裝置圖中澄清石灰水的作用是檢驗產(chǎn)物二氧化碳，其中所發(fā)生的反應(yīng)的化學(xué)方程式是CO₂+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+H₂0．
（3）某同學(xué)實驗完成后，發(fā)現(xiàn)過量的澄清石灰水增重4.4g，則該同學(xué)通入裝置的CO氣體質(zhì)量肯定大于2.8g，其理由是有一部分一氧化碳沒有參加反應(yīng)．
（4）焦炭是工業(yè)上高爐煉鐵的重要原料之一，它們在高爐中發(fā)生了一系列化學(xué)反應(yīng)，其中CO使氧化鐵轉(zhuǎn)化為鐵，就是最重要的反應(yīng)之一，請寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式：Fe₂O₃+3CO$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)氧化鐵是紅色粉末，鐵是黑色，一氧化碳可以將氧化鐵還原成鐵，二氧化碳會與氫氧化鈣反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀進行分析；
（2）根據(jù)檢驗二氧化碳常用澄清石灰水，二氧化碳和氫氧化鈣反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀和水進行分析；
（3）根據(jù)一氧化碳反應(yīng)前需要通入排出空氣，反應(yīng)后需要通入，直到鐵粉冷卻進行分析；
（4）根據(jù)一氧化碳和氧化鐵在高溫的條件下生成鐵和二氧化碳進行分析．

解答 解：（1）氧化鐵是紅色粉末，鐵是黑色，一氧化碳可以將氧化鐵還原成鐵，二氧化碳會與氫氧化鈣反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀，所以實驗中產(chǎn)生的現(xiàn)象主要有：紅色固體變黑，澄清石灰水變渾濁；
（2）裝置圖中澄清石灰水的作用是檢驗產(chǎn)物二氧化碳，二氧化碳和氫氧化鈣反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀和水，化學(xué)方程式為：CO₂+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+H₂0；
（3）某同學(xué)實驗完成后，發(fā)現(xiàn)“過量的澄清石灰水增重4.4g”，
根據(jù)Fe₂O₃+3CO$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂可知，
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并且一氧化碳反應(yīng)前和反應(yīng)后，都得通入一會兒，所以一氧化碳要過量；則該同學(xué)通人裝置的CO氣體質(zhì)量大于2.8g，原因是有一部分一氧化碳沒有參加反應(yīng)；
（4）一氧化碳和氧化鐵在高溫的條件下生成鐵和二氧化碳，化學(xué)方程式為：Fe₂O₃+3CO$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂．
故答案為：（1）紅色固體變黑，澄清石灰水變渾濁；
（2）檢驗產(chǎn)物二氧化碳，CO₂+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+H₂0；
（3）2.8g，有一部分一氧化碳沒有參加反應(yīng)；
（4）Fe₂O₃+3CO$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂．

點評 本題考查了高爐煉鐵的原理以及實驗中的注意點（先通氣體后加熱，尾氣處理）和實驗現(xiàn)象（粉末由紅變黑，石灰水變渾濁）．