Question

（2012?雅安）某实验小组模拟高炉炼铁的化学反应原理进行实验，其装置如图所示．

（1）A处发生反应的化学方程式是

Fe₂O₃+3CO

高温  .

2Fe+3CO₂

．
（2）B中发生反应的化学方程式是

Ca（OH）₂+CO₂=CaCO₃↓+H₂O

．
C处点燃酒精灯的目的是

燃烧未反应的一氧化碳，防止剩余的CO扩散到空气中，污染空气

．
（3）实验结束后，小李看到红色固体全部变黑了，认为产物就是单质铁，但小王提出了质疑：还有可能生成其它物质．为了进一步验证其固体成分，小王查到下列资料：
①铁的氧化物有氧化铁、氧化亚铁、四氧化三铁（该化合物中铁有+2、+3两种化合价），其中氧化铁为红棕色，其余都为黑色；并且只有四氧化三铁能被磁铁吸引．
②铁的氧化物（四氧化三铁除外）都能与酸发生反应而溶解．
根据上述信息，小王又设计了两个实验．
【实验1】
将黑色固体研磨后，取少量加入足量

稀盐酸

溶液中，观察到有气泡出现，溶液未变黄色，据此得出的结论是

一定有单质铁，一定没有氧化铁

．
【实验2】
再用磁铁吸引余下黑色固体，实验后即可对黑色固体成分进行判断

如果黑色固体被磁铁全部吸引，说明只有单质铁；如果被部分吸引，说明黑色固体为Fe和FeO

．

Answer 1

分析：根据一氧化碳还原氧化铁得到铁和二氧化碳的原理，产生的二氧化碳使澄清石灰水变浑浊，过程中可能一氧化碳过多，必须对尾气进行处理．

解答：解：（1）A处氧化铁还原为铁，发生反应的化学方程式是Fe₂O₃+3CO

高温  .

2Fe+3CO₂
故答案为：Fe₂O₃+3CO

高温  .

2Fe+3CO₂
（2）B为试管，所盛石灰水与二氧化碳反应生成碳酸钙沉淀，C处酒精灯点燃着燃烧未反应的一氧化碳，防止剩余的CO扩散到空气中，污染空气
答案为：Ca（OH）₂+CO₂=CaCO₃↓+H₂O；燃烧未反应的一氧化碳，防止剩余的CO扩散到空气中，污染空气
【实验1】
将黑色固体研磨后，取少量加入稀盐酸溶液中，观察到有气泡出现，说明有金属铁生成，溶液未变黄色，说明黑色固体中无氧化铁据此得出的结论是 一定有单质铁，一定没有氧化铁；
故答案为：稀盐酸、一定有单质铁，一定没有氧化铁；
【实验2】
用磁铁吸引余下黑色固体（这个剩下不是说第一步的反应后的剩下，而是第一取走后剩下的，干脆理解为与第一步无关也可以），如果黑色固体被磁铁全部吸引，说明只有单质铁；如果被部分吸引，说明黑色固体为Fe和FeO．
故答案为：如果黑色固体被磁铁全部吸引，说明只有单质铁；如果被部分吸引，说明黑色固体为Fe和FeO（本题猜测的四氧化三铁理论上行不通，因为和还原性物质反应要失氧的，而四氧化三铁应该是得氧的产物，所以不会生成）

点评：通过回答本题知道了炼铁的反应原理，鉴别生成物的方法和尾气处理方法．