Question

王浩同学在实验室中对炼铁原理进行了探究，请你帮助完成下列内容：
（1）按照图示组装实验装置后，首先应______．
（2）在硬质玻璃管中放入少量______色的氧化铁粉末，先______同时点燃______处的酒精灯，然后点燃______处酒精灯．
（3）当______后，先关闭______处的酒精灯，待______后再停止通人CO，最后移走______处的酒精灯．
（4）该实验所发生的化学反应方程式______ 2Fe+3CO₂

Answer 1

【答案】分析：只有熟悉一氧化碳与氧化铁反应的生成物、实验装置、实验现象、一氧化碳的化学性质和污染及能源的再利用等知识，才能正确解答本题．
解答：解：（1）对于有气体参加的反应，首先应该检查装置的气密性，查看装置是否漏气；
（2）氧化铁是一种红色粉末，先通入CO的目的是排净试管内的空气．因为CO有毒，不能直接排放到空气中去，所以应该把CO进行尾气处理转化为CO₂，再进行加热；
（3）当红色氧化铁粉末完全变黑时，说明氧化铁已经完全反应，应先停止加热，继续通一氧化碳，直到试管冷却到室温后再停止通入CO，这样做的目的是为了防止生成的铁被空气中的氧气氧化，最后移走C处的酒精灯；
（4）一氧化碳与氧化铁在高温条件下反应生成铁和二氧化碳，该反应的化学方程式为：Fe₂O₃+3CO2Fe+3CO₂；二氧化碳遇到石灰水变浑浊，该反应的化学方程式为：Ca（OH）₂+CO₂=CaCO₃↓+H₂O；在一氧化碳与氧化铁的反应中，CO中碳元素的化合价升高做还原剂，氧化铁中的铁元素化合价降低做氧化剂，发生还原反应；
（5）一氧化碳与氧化铁在高温条件下反应生成铁和二氧化碳，二氧化碳能使澄清的石灰水变混浊，所以当澄清的石灰水变混浊说明有二氧化碳生成，也就可以判断反应已发生；CO有毒，不能排放到空气中去，所以C处酒精灯的作用是点燃未反应的CO，防止空气污染；
（6）如果不先通一氧化碳而是先给Fe₂O₃加热后通CO，这样就会造成试管内的空气没有排除，CO与空气混合可能达到爆炸极限，这样就会造成爆炸．
故答案为：（1）检查装置气密性； 
（2）红色、通入CO、C、A；
（3）红色粉末完全变黑、A、冷却到室温、C；
（4）Fe₂O₃+3CO2Fe+3CO₂，Ca（OH）₂+CO₂=CaCO₃↓+H₂OCO、Fe₂O₃；
（5）石灰水变混浊；点燃未反应的CO，防止空气污染；
（6）先给Fe₂O₃加热，后通CO，未排净空气，CO与空气混合可能达到爆炸极限．
点评：本题主要考查一氧化碳与氧化铁反应实验装置、实验现象、一氧化碳的化学性质和污染及能源的再利用，难度稍大．