Question

9．早在春秋战国时期，我国就开始生产和使用铁器，工业上炼铁的原理是利用一氧化碳和氧化铁反应，某化学兴趣小组利用如图装置进行实验探究，请按要求填空：
（1）实验开始应先通一氧化碳（填“通一氧化碳”，或“点燃酒精喷灯加热”），实验完毕停止加热前不需要（填“需要”或“不需要”）将导管从石灰水中取出，因为一氧化碳在继续通，石灰水不会倒吸．
（2）能证明一氧化碳和氧化铁发生化学反应的现象是红棕色变成黑色，或石灰水变浑浊，写出该反应的化学方程式3CO+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO₂；
（3）待装置冷却后，同学们想知道黑色固体是不是铁，于是小强同学用磁铁靠近黑色固体，发现固体全部被吸引，于是认为得到的黑色固体都是铁，老师提出了质疑，黑色固体不一定都是铁，因为四氧化三铁也能被磁铁吸引，且为黑色，所以黑色固体可能是铁，也可能是铁和四氧化三铁的混合物，同时告诉同学们四氧化三铁能与盐酸反应，生产氯化铁、氯化亚铁和水，氯化铁能与铜反应生产氯化亚铁和氯化铜，请设计实验证明黑色固体的成分．

实验操作	实验现象	结论
取少量黑色固体于试管中，加入足量的稀盐酸，充分反应后再向试管中加入少量的铜粉	有气泡产生，黑色固体全部溶解；加入铜粉无明显现象	黑色固体都是铁

Answer 1

分析 （1）考虑一氧化碳具有可燃性，在和氧化铁反应时要先排尽装置中的气体；考虑一氧化碳在继续通，石灰水不会倒吸解答．
（2）根据一氧化碳可以还原氧化铁写出现象以及化学反应式；
（3）考虑铁与稀盐酸反应，而氯化铁能与铜反应生产氯化亚铁和氯化铜．

解答 解：（1）一氧化碳具有可燃性，为了防止一氧化碳爆炸，在和氧化铁反应时要先排尽装置中的气体，然后再加热；实验完毕停止加热前不需要将导管从石灰水中取出，因为一氧化碳在继续通，石灰水不会倒吸；
（2）一氧化碳可以把氧化铁还原成铁，并生成二氧化碳气体，故看到红棕色变成黑色，或石灰水变浑浊，其反应的化学方程式为：3CO+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO₂；
（3）根据题目中的信息，取少量黑色固体于试管中，加入足量的稀盐酸，充分反应后再向试管中加入少量的铜粉，现象为有气泡产生，黑色固体全部溶解，加入铜粉无明显现象；则黑色固体都是铁．
故答案为：
（1）通一氧化碳，不需要，一氧化碳在继续通，石灰水不会倒吸．
（2）红棕色变成黑色，或石灰水变浑浊，3CO+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO₂；
（3）

实验操作	实验现象	结论
取少量黑色固体于试管中，加入足量的稀盐酸，充分反应后再向试管中加入少量的铜粉	有气泡产生，黑色固体全部溶解；加入铜粉无明显现象	黑色固体都是铁

点评 本题主要考查了学生对课本基本知识的掌握．学生在学习中要注意课本基础知识的复习、整理、理解，要在学习过程中学会向课本要答案．