Question

【题目】某化学兴趣小组根据如图所示进行模拟炼铁的实验，并对产物成分进行探究．经初步分析：无色气体A不含有单质气体，黑色粉末B含有两种单质中的一种或者两种．高炉炼铁的原理为Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2，请写出反应器中产生一氧化碳的化学方程式：______________________．

兴趣小组又分成甲、乙两组分别对无色气体A和黑色粉末B的成分进行探究．

[猜想与假设]

甲组在分析了炼铁的原理后，认为无色气体A中可能有CO2，也可能有未反应的________．

乙组认为黑色粉末的成分中存在以下三种情况：

假设一：只含有铁．假设二：只含有________．假设三：以上两种物质都含有．

[实验探究]

（1）为验证甲组的猜想，大家按下图所示进行实验（箭头表示气体流向）：

当看到Ⅰ中澄清石灰水变浑浊，Ⅲ中灼热的氧化铜变红，可以确定无色气体A的成分为________，Ⅱ中浓硫酸的作用是________________________．

（2）为验证乙组中假设三成立，大家用物理和化学两种方法来进行探究．

实验方法	实验操作	实验现象	实验结果
物理方法			假设三成立
化学方法	取少量黑色粉末B于试管中，加入过量的稀盐酸		假设三成立

写出黑色粉末B中加入过量的稀盐酸反应的化学方程式：________________________．

[交流反思]

在做甲组的实验时发现其存在一个很不环保的缺陷，请指出来________________．

Answer 1

【答案】C＋O2CO2，C＋CO22CO

[猜想与假设]CO C（碳）

[实验探究]

（1）CO2和CO 干燥（除去水蒸气）

（2）

实验方法	实验操作	实验现象	实验结果
物理方法	取少量黑色粉末B，用磁铁吸引	部分黑色粉末被吸引上来
化学方法		部分黑色粉末溶解，产生气泡

Fe＋2HCl＝FeCl2＋H2↑

[交流反思]

没有进行尾气处理

【解析】炼铁原料中的焦炭是用来产生还原剂CO的，其过程为C＋O2CO2，C＋CO22CO．[实验探究]（1）根据澄清石灰水变浑浊可知，气体中有CO2；根据灼热的氧化铜变红可知，气体中有CO．浓硫酸具有吸水性，可干燥气体．（2）要证明黑色粉末中含有C和Fe，根据铁能被磁铁吸引可设计物理方法；根据铁与盐酸或稀硫酸反应产生氢气可设计化学方法．[交流反思]在甲组实验中，没对尾气CO进行处理，会造成环境污染．