Question

15．如圖是課堂中模擬煉鐵的實驗裝置．工業(yè)上常用一氧化碳還原赤鐵礦石來煉鐵，試寫出煉鐵主要反應方程式：3CO+Fe₂O₃ $\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂；
（1）硬質玻璃管中的現象為紅色物質逐漸變成黑色，裝有澄清石灰水的試管中的現象為澄清石灰水變渾濁，試管中發(fā)生反應的方程式為Ca（OH）₂+CO₂=CaCO₃↓+H₂O；
（2）實驗開始時，先要進行的是Ⅱ（填Ⅰ或Ⅱ）
（3）Ⅰ．加熱Ⅱ．通一氧化碳
（4）實驗過程中，發(fā)現玻璃管炸裂，經檢查分析造成此次實驗失敗的原因是一操作順序錯誤所致，請你幫他說明先停止通一氧化碳，后撤酒精噴燈．
（5）該實驗設計的不足之處是沒有尾氣處理．

Answer 1

分析 根據煉鐵原理及實驗裝置圖可得出：該實驗用一氧化碳還原氧化鐵，先排盡裝置中的空氣，用澄清石灰水來檢驗產物二氧化碳．通入一氧化碳過量，存在有毒尾氣未處理的缺陷．實驗中的安全問題是本題的重點考查內容．同時考查了實驗現象和反應化學方程式的書寫．

解答 解：一氧化碳和氧化鐵在高溫的條件下反應生成鐵和二氧化碳，化學方程式為：3CO+Fe₂O₃ $\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂；
（1）硬質玻璃管中的現象為：紅色物質逐漸變成黑色，二氧化碳和氫氧化鈣反應生成碳酸鈣沉淀和水，所以裝有澄清石灰水的試管中的現象為：澄清石灰水變渾濁，化學方程式為：Ca（OH）₂+CO₂=CaCO₃↓+H₂O；
（2）為防止CO與空氣混合加熱時引起爆炸，進行加熱前要先通入CO排出裝置內空氣．故實驗過程中，先要進行的是Ⅱ；
（3）實驗過程中，發(fā)現玻璃管炸裂，經檢查分析造成此次實驗失敗的原因是：先停止通一氧化碳，后撤酒精噴燈；
（4）尾氣中含有毒氣體CO沒經處理直接排放到空氣中，這是此實驗中的不足，應加以改進．
故答案為：3CO+Fe₂O₃ $\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂；
（1）紅色物質逐漸變成黑色，澄清石灰水變渾濁，Ca（OH）₂+CO₂=CaCO₃↓+H₂O；
（2）Ⅱ；
（3）先停止通一氧化碳，后撤酒精噴燈；
（4）沒有尾氣處理．

點評 本題主要對一氧化碳還原氧化鐵的實驗的相關知識進行了考查，該實驗是中考的熱點，要加強訓練．