Question

下图是提纯CO、CO₂混合气体中的CO并还原氧化铁的示意图．请回答有关问题：

（1）为避免一氧化碳污染空气，并回收利用一氧化碳，方框中连接的是D和E，导管接口的连接顺序为a→______→______→______．D装置中NaOH的作用是______．
如果导管连接错误，后果是______．
（2）实验进行一段时间后，B装置的玻璃管中的现象为______，反应方程式为______．用这种方法“炼”得的铁与工业上炼出的生铁在组成上的最大区别是______．
（3）实验结束后，要从A装置的混合溶液中回收得到较纯净的NaOH固体．
资料显示，在不同温度下NaOH的溶解度如下：

温度（℃）	10	20	40	60	80	100
溶解度（g/100g水）	64	85	138	203	285	376

利用实验室的试剂和条件，实验步骤如下（其中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ为实验操作）：

请具体填写试剂A的化学式以及实验操作Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的名称．
①化学式：A______；
②操作名称：Ⅰ______Ⅱ______Ⅲ______．
③如果在操作Ⅱ的过程中，溶液B中出现少量浑浊，原因可能是______．

Answer 1

解：（1）一氧化碳有毒，不能排放到空气中去，要把一氧化碳收集起来，所以导管接口的连接顺序为d、b、e，排出的氢氧化钠溶液流到D中的烧杯中去．C装置中NaOH的作用是吸收B中没反应掉的二氧化碳；如果导管连接错误，会造成CO排入空气中会污染空气；
（2）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，氧化铁是红棕色粉末，所以会看到红棕色固体变黑，化学方程式是：3CO+Fe₂O₃2Fe+3CO₂；用这种方法“炼”得的铁是纯净物，工业上炼出的生铁是含碳混合物；
（3）①要从甲装置的混合溶液中回收得到较纯净的NaOH固体，要先除去其中的Na₂CO₃杂质，可用Ca（OH）₂与Na₂CO₃反应生成沉淀碳酸钙和氢氧化钠；
②反应后过滤出沉淀，得到氢氧化钠溶液，由资料可得出氢氧化钠的溶解度受温度影响较大，可加热后再降温结晶；
③蒸发时若溶液B中出现少量浑浊，可能是Ca（OH）₂的溶解度随温度升高而降低，从溶液B中析出，形成浑浊；
故答案为：
（1）d、b、e；除去残余的二氧化碳； CO排入空气中会污染空气；
（2）固体由红棕色变成黑色；3CO+Fe₂O₃2Fe+3 CO₂；“炼”得的铁不含碳，工业上的生铁含有碳；
（3）①Ca（OH）₂；
②过滤； 加热（或蒸发，加热浓缩）； 冷却（或降温结晶）；
③Ca（OH）₂的溶解度随温度升高而降低，从溶液B中析出，形成浑浊．
分析：（1）根据一氧化碳有毒和氢氧化钠溶液可以吸收二氧化碳分析；
（4）根据一氧化碳的还原性分析，并据反应原理书写方程式；用这种方法“炼”得的铁是纯净物，工业上炼出的生铁是混合物；
（3）回收甲装置中的NaOH固体，首先要除去其中的Na₂CO₃杂质，排除干扰，由资料所示不同温度下NaOH的溶解度可知，其溶解度受温度影响较大，故可采用加热后降温结晶结晶出NaOH．
点评：掌握炼铁的反应原理，物质的性质，或常用分离物质的方法等知识，并能依据所学知识结合题意仔细分析解答．