Question

钢铁工业是国家工业的基础．
（1）如图（1）是教材中炼铁高炉及炉内化学变化过程示意图，B区的反应主要是生成一氧化碳，若采用的铁矿石主要成分为氧化铁，请写出A区所发生主要反应的化学方程式：______；
（2）某兴趣小组在实验室中模拟炼铁化学原理的实验，并对固体产物成分等进行探究．

【设计实验】
用一氧化碳还原纯净的氧化铁粉末，实验装置如图（2）
【进行实验】
该小组按上述实验设计，在一定温度下进行了实验，实验过程中除观察到红色固体变为黑色以外，还能观察到______；
【分析与讨论】
本实验结束后，玻璃管内固体粉末由红色全部变为黑色，小明同学认为该黑色固体全部是铁，但小华同学提出了质疑，于是大家提出先查阅资料．
【查阅资料】
①一氧化碳还原氧化铁的固体产物的成分与反应温度、反应时间等因素有关．
②一氧化碳还原氧化铁的实验过程中固体产物可能是铁，也可能生成铁的氧化物．
③铁的氧化物都能与稀硫酸反应生成盐和水
④有关铁及其氧化物的性质如下：

物质性质	四氧化三铁	氧化亚铁	氧化铁	铁粉
颜色	黑色	黑色	红色	黑色
能否被磁铁吸引	能	不能	不能	能

【实验与猜想】
①该小组同学将反应后的黑色固体研磨后，再用磁铁吸引，发现黑色固体粉末全部能被吸引，则该黑色固体粉末中不可能含有______和______（填铁的氧化物）；
②进行猜想：黑色固体粉末可能
a．全部为铁　　 b．______　 c．______；
【验证猜想】
（1）取样品于试管中，向其中加入适量的稀硫酸，若观察到______，只有猜想______成立；
（2）取样品于试管中，向其中加入适量硫酸铜溶液，若观察到______，只有猜想______成立；
【反思与评价】实验装置图（2）中采用虚线框内的装置，其作用有______（填字母）．
A．收集一氧化碳　　 B．吸收二氧化碳　　 C．检验二氧化碳．

Answer 1

解：（1）氧化铁和一氧化碳在高温条件下反应能生成铁和二氧化碳，反应的化学方程式为：Fe₂O₃+3CO2Fe+3CO₂ ．
故填：Fe₂O₃+3CO2Fe+3CO₂ ．
（2）【进行实验】
一氧化碳不溶于水，不能和氢氧化钠溶液反应，未反应的一氧化碳进入氢氧化钠溶液后，能使氢氧化钠溶液进入烧杯中．
故填：溶液进入烧杯中．
【实验与猜想】
①黑色固体粉末全部能被吸引，说明黑色粉末中含有铁，或含有四氧化三铁，或含有铁和四氧化三铁，不可能含有氧化亚铁和氧化铁．
故填：氧化亚铁；氧化铁．
②黑色固体粉末可能是：全部是铁，或全部是四氧化三铁，或铁和四氧化三铁．
故填：全部是四氧化三铁；铁和四氧化三铁．
【验证猜想】
（1）取样品于试管中，向其中加入适量的稀硫酸，若观察到有气泡产生，溶液为浅绿色，只有猜想a成立；
故填：有气泡产生，溶液为浅绿色；a．
（2）取样品于试管中，向其中加入适量硫酸铜溶液，若观察到硫酸铜溶液不变色，只有猜想b成立；
故填：硫酸铜溶液不变色；b．
【反思与评价】
实验装置图（2）中采用虚线框内的装置，其作用是吸收二氧化碳后得到纯净的一氧化碳．为AB．
故填：AB．
分析：（1）氧化铁和一氧化碳在高温条件下反应能生成铁和二氧化碳；
（2）【进行实验】
一氧化碳不溶于水，不能和氢氧化钠溶液反应；
【实验与猜想】
黑色固体粉末全部能被吸引，说明黑色粉末中含有铁，或含有四氧化三铁，或含有铁和四氧化三铁；
【验证猜想】
（1）铁能和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气；
（2）铁能和硫酸铜溶液反应生成硫酸亚铁和铜；
【反思与评价】
氢氧化钠溶液能够吸收二氧化碳气体．
点评：化学实验现象是化学实验最突出、最鲜明的部分，也是进行分析推理得出结论的依据，掌握物质的性质和相互之间的反应关系，有助于提高观察实验、进行实验的能力．