Question

9．如圖用一氧化碳還原氧化鐵實(shí)驗(yàn)來(lái)探究煉鐵的原理，裝置如圖，請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
（1）按圖連接實(shí)驗(yàn)裝置，檢查裝置氣密性，裝藥品、固定實(shí)驗(yàn)裝置后，主要實(shí)驗(yàn)步驟有：①通入CO；②停止通入CO；③熄滅酒精噴燈；④點(diǎn)燃酒精噴燈，正確的操作順序是①④③②（填序號(hào)）．
（2）一氧化碳使用前必須檢驗(yàn)純度，實(shí)驗(yàn)剛開(kāi)始就通一氧化碳的目的是防止一氧化碳和氧氣的混合氣點(diǎn)燃發(fā)生爆炸．
（3）實(shí)驗(yàn)進(jìn)行一段時(shí)間后，硬質(zhì)玻璃管中出現(xiàn)的現(xiàn)象為紅色粉末逐漸變成黑色，反應(yīng)方程式為Fe₂O₃+3CO$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂；乙中的現(xiàn)象為澄清石灰水變渾濁，反應(yīng)的化學(xué)方程式為Ca（OH）₂+CO₂=CaCO₃↓+H₂O，丙處使用酒精燈作用是處理尾氣，反應(yīng)化學(xué)方程式2CO+O₂$\frac{\underline{\;點(diǎn)燃\;}}{\;}$2CO₂，處理丙處尾氣還可用氣球收集．
（4）除CO外，還有兩種單質(zhì)可以還原Fe₂O₃，寫(xiě)出用固體單質(zhì)將氧化銅高溫下冶煉成鋼的化學(xué)方程式3C+2Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$4Fe+3CO₂↑．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)實(shí)驗(yàn)室用一氧化碳還原氧化鐵需要先通一氧化碳，將空氣排凈，然后加熱，實(shí)驗(yàn)結(jié)束需要最后停止通一氧化碳，防止鐵被重新氧化進(jìn)行分析；
（2）根據(jù)一氧化碳和空氣的混合氣點(diǎn)燃可能發(fā)生爆炸進(jìn)行分析；
（3）根據(jù)一氧化碳和氧化鐵在高溫的條件下生成鐵和二氧化碳，二氧化碳和氫氧化鈣反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀和水，一氧化碳和氧氣在點(diǎn)燃的條件下生成二氧化碳等進(jìn)行分析；
（4）根據(jù)碳和氧化鐵在高溫的條件下生成鐵和二氧化碳進(jìn)行分析．

解答 解：（1）實(shí)驗(yàn)室用一氧化碳還原氧化鐵需要先通一氧化碳，將空氣排凈，然后加熱，實(shí)驗(yàn)結(jié)束需要最后停止通一氧化碳，防止鐵被重新氧化，所以正確的操作順序是①④②③；
（2）一氧化碳和空氣的混合氣點(diǎn)燃可能發(fā)生爆炸，所以一氧化碳使用前必須檢驗(yàn)純度，實(shí)驗(yàn)剛開(kāi)始就通一氧化碳的目的是防止一氧化碳和氧氣的混合氣點(diǎn)燃發(fā)生爆炸；
（3）一氧化碳和氧化鐵在高溫的條件下生成鐵和二氧化碳，所以硬質(zhì)玻璃管中出現(xiàn)的現(xiàn)象為紅色粉末逐漸變成黑色，化學(xué)方程式為：Fe₂O₃+3CO$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂，二氧化碳和氫氧化鈣反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀和水，所以乙中的現(xiàn)象為澄清石灰水變渾濁，化學(xué)方程式為：Ca（OH）₂+CO₂=CaCO₃↓+H₂O，一氧化碳和氧氣在點(diǎn)燃的條件下生成二氧化碳，所以丙處使用酒精燈作用是處理尾氣，化學(xué)方程式為：2CO+O₂$\frac{\underline{\;點(diǎn)燃\;}}{\;}$2CO₂，處理丙處尾氣還可用氣球收集；
（4）碳和氧化鐵在高溫的條件下生成鐵和二氧化碳，化學(xué)方程式為：3C+2Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$4Fe+3CO₂↑．
故答案為：（1）①④②③；
（2）檢驗(yàn)純度，防止一氧化碳和氧氣的混合氣點(diǎn)燃發(fā)生爆炸；
（3）紅色粉末逐漸變成黑色，F(xiàn)e₂O₃+3CO$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂，變渾濁，Ca（OH）₂+CO₂=CaCO₃↓+H₂O，處理尾氣，2CO+O₂$\frac{\underline{\;點(diǎn)燃\;}}{\;}$2CO₂，氣球；
（4）3C+2Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$4Fe+3CO₂↑．

點(diǎn)評(píng) 實(shí)驗(yàn)室中用一氧化碳還原氧化鐵制鐵的過(guò)程中，一定要注意實(shí)驗(yàn)操作的先后順序，注意實(shí)驗(yàn)前先通一氧化碳再點(diǎn)燃酒精噴燈，實(shí)驗(yàn)結(jié)束后先熄滅酒精噴燈再停止通一氧化碳．