Question

铁矿石是怎样炼成铁的呢？某活动小组在实验室模拟了铁矿石炼铁化学原理．如下图所示．
（1）该活动小组将实验装置组装好后，设计了下列实验操作步骤：①给玻璃管加热    ②停止加热
③通入一氧化碳气体④停止通入一氧化碳气体，正确的操作步骤是（填序号）

 

．
（2）试验过程中，玻璃管中固体由

 

色变成

 

色，玻璃管中反应的化学方程式是

 

，试管中澄清石灰水的作用是

 

．
（3）请写出尾气的处理方法：

 

（4）为了进一步证明玻璃管中固体有新物质生成，按要求设计实验方案．

验证方法	实验操作	实验现象
物理方法
化学方法

Answer 1

分析：（1）根据一氧化碳还原氧化铁的实验注意事项分析；
（2）根据一氧化碳可以把氧化铁还原为铁，以及氧化铁和铁粉的颜色分析，并写出化学反应式；
（3）根据一氧化碳的可燃性分析如何尾气处理；
（4）物理方法可以利用铁能被磁铁吸引的特点验证；化学方法可以利用铁与稀盐酸反应生成氢气的特点验证．

解答：解：（1）一氧化碳具有可燃性，加热前一定要先通入一氧化碳气体，然后给玻璃管加热，完全反应后停止加热，为防止生成的铁又被氧化，要再通一会一氧化碳．所以正确的操作步骤是③①②④；
故答案为：③①②④
（2）一氧化碳能把红棕色的氧化铁粉末还原成黑色的铁粉，化学反应式是：Fe₂O₃+3CO

高温  .

2Fe+3CO₂；如果试管中的石灰水变浑浊，说明有二氧化碳生成．
故答案为：红棕； 黑；Fe₂O₃+3CO

高温  .

2Fe+3CO₂；验证二氧化碳的存在．
（3）一氧化碳有毒会污染空气，所以要进行尾气处理，可以用点燃或收集的方法．
故答案为：点燃或收集；
（4）为进一步证明玻璃管中固体有新物质铁生成，用物理方法时可用铁能被磁铁吸引的特点验证；用化学方法时可以利用铁与稀盐酸反应生成氢气的特点验证．具体步骤见下表：

验证方法	实验操作	实验现象
物理方法	用磁铁吸引	有固体被吸引
化学方法	加稀盐酸	有气泡冒出

点评：本题考查一氧化碳还原氧化铁的步骤、现象、化学反应式的书写，以及用不同的方法验证铁的存在，需要同学们具有比较全面的化学知识．