Question

【題目】某化學興趣小組根據如圖所示進行模擬煉鐵的實驗，并對產物成分進行探究．經初步分析：無色氣體A不含有單質氣體，黑色粉末B含有兩種單質中的一種或者兩種．高爐煉鐵的原理為Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2，請寫出反應器中產生一氧化碳的化學方程式：______________________．

興趣小組又分成甲、乙兩組分別對無色氣體A和黑色粉末B的成分進行探究．

[猜想與假設]

甲組在分析了煉鐵的原理后，認為無色氣體A中可能有CO2，也可能有未反應的________．

乙組認為黑色粉末的成分中存在以下三種情況：

假設一：只含有鐵．假設二：只含有________．假設三：以上兩種物質都含有．

[實驗探究]

（1）為驗證甲組的猜想，大家按下圖所示進行實驗（箭頭表示氣體流向）：

當看到Ⅰ中澄清石灰水變渾濁，Ⅲ中灼熱的氧化銅變紅，可以確定無色氣體A的成分為________，Ⅱ中濃硫酸的作用是________________________．

（2）為驗證乙組中假設三成立，大家用物理和化學兩種方法來進行探究．

實驗方法	實驗操作	實驗現象	實驗結果
物理方法			假設三成立
化學方法	取少量黑色粉末B于試管中，加入過量的稀鹽酸		假設三成立

寫出黑色粉末B中加入過量的稀鹽酸反應的化學方程式：________________________．

[交流反思]

在做甲組的實驗時發現其存在一個很不環保的缺陷，請指出來________________．

Answer 1

【答案】C＋O2CO2，C＋CO22CO

[猜想與假設]CO C（碳）

[實驗探究]

（1）CO2和CO 干燥（除去水蒸氣）

（2）

實驗方法	實驗操作	實驗現象	實驗結果
物理方法	取少量黑色粉末B，用磁鐵吸引	部分黑色粉末被吸引上來
化學方法		部分黑色粉末溶解，產生氣泡

Fe＋2HCl＝FeCl2＋H2↑

[交流反思]

沒有進行尾氣處理

【解析】煉鐵原料中的焦炭是用來產生還原劑CO的，其過程為C＋O2CO2，C＋CO22CO．[實驗探究]（1）根據澄清石灰水變渾濁可知，氣體中有CO2；根據灼熱的氧化銅變紅可知，氣體中有CO．濃硫酸具有吸水性，可干燥氣體．（2）要證明黑色粉末中含有C和Fe，根據鐵能被磁鐵吸引可設計物理方法；根據鐵與鹽酸或稀硫酸反應產生氫氣可設計化學方法．[交流反思]在甲組實驗中，沒對尾氣CO進行處理，會造成環境污染．