题目内容
某化学兴趣小组根据如图1所示转化关系在实验室中模拟炼铁，并对产物成分进行探究．
（1）炼铁的原理是 （用化学方程式表示）．
（2）经初步分析得知，无色气体A不含有单质，黑色粉末B的成分是一种或两种单质．如图1所示转化关系中，生成一氧化碳的化学方程式是 ．
（3）甲、乙两个兴趣小组分别对无色气体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两种情况：
假设一：只含有铁．假设二：含有 ．
【实验探究】
①为验证甲组的猜想，同学们按如图2所示装置进行实验（箭头表示气体流向）．如图2所示实验装置Ⅱ中浓硫酸的作用是吸收水蒸气，装置Ⅰ的作用是 ，装置Ⅲ的作用是 ．当看到Ⅰ中澄清石灰水变浑浊，Ⅲ中黑色固体变成红色后，可以确定无色气体A的成分是 ．
②为验证乙组中假设二是否成立，请你设计实验用物理和化学两种方法完成以下探究．
【交流反思】针对甲组实验存在的缺陷，同学们一起进行了改进，解决了污染环境问题．
（1）炼铁的原理是
（2）经初步分析得知，无色气体A不含有单质，黑色粉末B的成分是一种或两种单质．如图1所示转化关系中，生成一氧化碳的化学方程式是
（3）甲、乙两个兴趣小组分别对无色气体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两种情况：
假设一：只含有铁．假设二：含有
【实验探究】
①为验证甲组的猜想，同学们按如图2所示装置进行实验（箭头表示气体流向）．如图2所示实验装置Ⅱ中浓硫酸的作用是吸收水蒸气，装置Ⅰ的作用是
②为验证乙组中假设二是否成立，请你设计实验用物理和化学两种方法完成以下探究．
| 实验方法 | 实验操作 | 实验现象 | 实验结论 |
| 物理方法 | 假设二成立 | ||
| 化学方法 | 假设二成立 |
分析：（1）根据炼铁原理，用一氧化碳还原铁矿石进行解答．
（2）碳和氧气在点燃条件下反应能生成二氧化碳，二氧化碳在高温条件下能和碳反应生成一氧化碳；
【猜想与假设】
尾气中可能含有一氧化碳，或二氧化碳，或一氧化碳和二氧化碳；
黑色固体中可能含有铁，或铁和碳；
【实验与探究】
磁铁能够吸引铁，稀盐酸能和铁反应生成氯化亚铁和氢气；
【交流与反思】
一氧化碳有毒，扩散到空气中会污染环境．
（2）碳和氧气在点燃条件下反应能生成二氧化碳，二氧化碳在高温条件下能和碳反应生成一氧化碳；
【猜想与假设】
尾气中可能含有一氧化碳，或二氧化碳，或一氧化碳和二氧化碳；
黑色固体中可能含有铁，或铁和碳；
【实验与探究】
磁铁能够吸引铁，稀盐酸能和铁反应生成氯化亚铁和氢气；
【交流与反思】
一氧化碳有毒，扩散到空气中会污染环境．
解答：解：（1）炼铁是将原料（铁矿石、焦炭、石灰石、空气）通入高炉中，在高炉中发生复杂反应，生成铁的单质，例如以赤铁矿为例，氧化铁和一氧化碳反应生成铁和二氧化碳，反应的化学方程式为：Fe2O3+3CO
2Fe+3CO2．
（2）一氧化碳产生的过程为：碳和氧气在点燃条件下反应能生成二氧化碳，二氧化碳在高温条件下能和碳反应生成一氧化碳，反应的化学方程式分别为：
C+O2
CO2、CO2+C
2CO．
【猜想与假设】
无色气体A中可能有CO2，也可能有未反应的一氧化碳．
假设一：只含有铁． 假设二：铁和未反应的碳．
【实验与探究】
（1）Ⅰ中澄清石灰水变浑浊，说明有二氧化碳，所以可以检验CO2，Ⅲ中灼热的氧化铜变红，说明有一氧化碳，Ⅱ中浓硫酸的作用是：干燥气体．
（2）实验操作及实验现象如表中所示．
为了防止一氧化碳污染环境，应该对尾气进行处理．
故答案为：（1）3CO+Fe2O3
2Fe+3CO2
（2）C+O2
CO2、CO2+C
2CO
（3）【猜想与假设】CO；假设二：铁和碳
【实验探究】①检验CO2；检验CO；CO2和CO
②注：以下实验方法中，每个操作和现象都正确得（1分）．
| ||
（2）一氧化碳产生的过程为：碳和氧气在点燃条件下反应能生成二氧化碳，二氧化碳在高温条件下能和碳反应生成一氧化碳，反应的化学方程式分别为：
C+O2
| ||
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【猜想与假设】
无色气体A中可能有CO2，也可能有未反应的一氧化碳．
假设一：只含有铁． 假设二：铁和未反应的碳．
【实验与探究】
（1）Ⅰ中澄清石灰水变浑浊，说明有二氧化碳，所以可以检验CO2，Ⅲ中灼热的氧化铜变红，说明有一氧化碳，Ⅱ中浓硫酸的作用是：干燥气体．
（2）实验操作及实验现象如表中所示．
| 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 | 取少量黑色粉末B于试管中，加入过量的稀盐酸 | 部分黑色粉末溶解，产生气泡 |
故答案为：（1）3CO+Fe2O3
| ||
（2）C+O2
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| ||
（3）【猜想与假设】CO；假设二：铁和碳
【实验探究】①检验CO2；检验CO；CO2和CO
②注：以下实验方法中，每个操作和现象都正确得（1分）．
| 实验方法 | 实验操作 | 实验现象 |
| 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 | 取少量黑色粉末B于试管中，加入过量的稀盐酸 | 部分黑色粉末溶解，产生无色气泡 |
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，并有助于提高观察、实验能力．所以，对化学实验不仅要认真观察，还应掌握观察实验现象的方法．
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