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精英家教网工业上常用CO还原氧化铁来冶炼生铁.请你一起参与以下探究:
(1)该反应的化学方程式为aCO+Fe2O3
 高温 
.
 
bFe+3CO2
其中a=
 
,b=
 

(2)已知一氧化碳是一种剧毒、难溶于水、密度比空气略小的
气体.实验室收集一氧化碳时,常用排水法而不用排空气法,
其主要原因是
 
.若想用右图所示装置
收集一氧化碳,则气体应从
 
端通入瓶中.
(3)由于一氧化碳有剧毒容易造成空气污染,因此实验中应对尾气进行处理,某化学兴趣小组的同学设计了以下两套尾气处理装置:
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①写出图中有标号仪器的名称a
 
、b
 

②选择图A处理尾气,实验时应先点燃
 
(选填“Ⅰ”或“Ⅱ”)处的b仪器.图B与图A所示的尾气处理方法相比较,其主要优点是
 

③兴趣小组的同学通过查阅资料得知:常温下,CO能与氯化钯(PdCl2)溶液反应.于是他们选择了将尾气直接通入氯化钯溶液中对尾气进行处理.该反应的化学方程式为:
CO+PdCl2+H2O═~Pd↓+2HCl+R,其中R的化学式为
 
.此法与上述方法相比除了具有图B比图A所示方法的优点外,从实验角度看它还有的优点是
 
 
(写出一点合理答案即可);
④你认为该实验中,还可以用
 
方法来处理尾气.
⑤炼铁中除了一氧化碳会造成空气污染外,铁矿石中的有害元素也会给环境造成一定的污染.你认为下列铁矿石中最不适宜选择用来炼铁的是
 
(选填序号).
A.赤铁矿(主要成分Fe2O3)  B.磁铁矿(主要成分Fe3O4)  C.黄铁矿(主要成分FeS2
分析:(1)根据质量守恒定律和化学方程式的配平方法,可以得出化学方程式中化学式前的化学计量数.
(2)由已知条件可知一氧化碳有毒,释放到空气中会污染空气;若用由图所示装置收集一氧化碳,必须用一氧化碳将瓶中的水排出,才能将一氧化碳气体留在瓶中.
(3)①只有熟悉常见仪器的名称和图形,才能正确解答本小题;②两处酒精灯的点燃顺序是由一氧化碳的可燃性和毒性来决定的;装置B的优点应从能源利用和消耗酒精的角度来回答;③R的化学式可以根据质量守恒定律和化学方程式得出;还有的优点可以从用到仪器的多少、操作的难易和安全程度等方面回答;④尾气的处理原理一般为暂时收集、过后集中处理和转化处理.可以从原理的角度考虑处理措施;⑤明确了矿石中的有害元素就可以得到本题的答案.
解答:解:(1)该反应方程式aCO+Fe2O3
 高温 
.
 
bFe+3CO2根据配平后变成3CO+Fe2O3
 高温 
.
 
2Fe+3CO2
因此a=3,b=2.
(2)实验室收集一氧化碳时,常用排水法而不用排空气法的主要原因是一氧化碳有毒,污染空气.
要使一氧化碳气体留在瓶中,必须将瓶中的水排出,因此应从短管的b端通入一氧化碳气体,由于气体的密度比水小,因此会聚集在瓶中水的上方,随着气体的通入,气体压强增大,对水的压力增大到一定程度时,水会在气体压力的作用下由长管的a端排出.从而使一氧化碳留在瓶中.
(3)①根据常见仪器的名称和图形可知:a是铁架台,b是酒精灯.
②若先点Ⅰ处的酒精灯,由于一氧化碳具有可燃性,通入的一氧化碳与玻璃管内的热空气混合,可能会发生爆炸,因此不能先点燃Ⅰ处的酒精灯,必须先点燃Ⅱ处的酒精灯.
两装置相比,装置B比A能充分利用未参加反应的一氧化碳,减少了酒精的消耗,因此装置B比A的主要优点是充分利用能源、节省酒精.
③由化学方程式CO+PdCl2+H2O=Pd↓+2HCl+R可知:方程式的左边有1个碳原子、2个氧原子、1个钯原子、2个氯原子和2个氢原子,右边有1个钯原子、2个氯原子、2个氢原子和1个R分子.
因此1个R分子含有1个碳原子和2个氧原子,所以R的化学式为CO2
此法与上述方法相比除了具有图B比图A所示方法的优点外,从实验角度看它还有的优点是用的仪器少、操作简单、安全.
④尾气的处理原理一般为暂时收集、过后集中处理和转化处理.上述的三种方法都是将一氧化碳转化成无毒、对环境无污染的物质,因此可以从暂时收集和过后集中处理的角度考虑处理措施.如用气球将尾气收集起来等.
⑤铁矿石中含有的硫、磷、砷等,冶炼过程中会产生污染环境和对人体有害的物质.在三个选项中,只有黄铁矿中含有害元素硫,因此选C.
故答案为:
(1)3;2.
(2)一氧化碳有毒,污染空气;b.
(3)①铁架台;酒精灯.
②Ⅱ;充分利用能源、节省酒精.
③CO2;用的仪器少、操作简单、安全.
④气球收集尾气.
⑤C.
点评:本题主要考查化学方程式的配平、一氧化碳的毒性、气体的收集和尾气的处理等,难度较大.
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 高温 
.
 
2Fe+Al2O3
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 高温 
.
 
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Fe2O3+3CO
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.
 
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 催化剂 
.
 
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.
 
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 光照 
.
 
2Ag+Br2
2AgBr
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.
 
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