Question

（本題共12分）某實(shí)驗(yàn)小組模擬高爐煉鐵的化學(xué)反應(yīng)原理進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，其裝置如下圖所示。

（1）A處發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是                                       　。

（2）B中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

C處點(diǎn)燃酒精燈的目的是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

（3）實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，小李看到紅色固體全部變黑了，認(rèn)為產(chǎn)物就是單質(zhì)鐵，但小王提出了質(zhì)疑：還有可能生成其它物質(zhì)。為了進(jìn)一步驗(yàn)證其固體成分，小王查到下列資料：

鐵的氧化物有氧化鐵、氧化亞鐵、四氧化三鐵（該化合物中鐵有＋2、＋3兩種化合價(jià)），其中氧化鐵為紅棕色，其余都為黑色；并且只有四氧化三鐵能被磁鐵吸引。②鐵的氧化物都能與酸發(fā)生反應(yīng)而溶解。

根據(jù)上述信息，小王又設(shè)計(jì)了兩個(gè)實(shí)驗(yàn)。

①將黑色固體研磨后，取少量加入＿＿＿＿＿＿＿溶液中，觀察到有氣泡出現(xiàn)，溶液未變黃色，據(jù)此得出的結(jié)論是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

2再用磁鐵吸引余下黑色固體，實(shí)驗(yàn)后即可對(duì)黑色固體成分進(jìn)行判斷＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

 

Answer 1

【答案】

（1）3CO＋Fe₂O₃  2Fe + 3CO₂（2分）

（2）CO₂＋Ca(OH)₂ ＝ CaCO₃↓ + H₂O（2分）；防止CO污染環(huán)境（1分）

（3）①稀硫酸（或稀鹽酸）（1分）；有單質(zhì)鐵（1分），無(wú)Fe₃O₄（1分）

2如果黑色固體被磁鐵全部吸引（1分），說(shuō)明只有單質(zhì)鐵（1分），如果被部分吸引（1分），說(shuō)明黑色固體為Fe和Fe₃O₄（1分）。

【解析】

（1）A處發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)為CO還原Fe₂O₃，其化學(xué)方程式為3CO＋Fe₂O₃  2Fe + 3CO₂；

（2）A處產(chǎn)生的CO₂氣體進(jìn)入裝置B中，可以使澄清石灰水變沉淀，其化學(xué)方程式為CO₂＋Ca(OH)₂ ＝ CaCO₃↓ + H₂O，CO₂氣體中會(huì)混有少量的CO氣體，由于CO有毒又可以燃燒，故C處點(diǎn)燃酒精燈的目的是防止CO污染環(huán)境；

（3）①金屬鐵與酸反應(yīng)會(huì)生成氫氣產(chǎn)生氣泡，故加入的溶液應(yīng)為酸性溶液——稀硫酸（或稀鹽酸）；溶液未變黃色，說(shuō)明該溶液不含有Fe³⁺，故黑色固體不含有四氧化三鐵，只含有鐵單質(zhì)；

2若用磁鐵吸引余下黑色固體，如果黑色固體被磁鐵全部吸引，說(shuō)明只有單質(zhì)鐵，如果被部分吸引，說(shuō)明黑色固體為Fe和Fe₃O₄。