Question

15．某兴趣小组的同学分几个小组利用如图装置进行该实验，在实验中出现了以下一些现象，请你帮助分析可能的原因和解决问题的方法． 
（1）有一组加热时发生爆炸未先通入一氧化碳就直接加热
（2）有一组完成实验后将得到的黑色固体倒在白纸上，发现能被磁铁吸引，但同时看到白纸上冒火星，被烧了一个洞，吸到磁铁上的黑色粉末不一会儿又红了未冷却到室温，导致铁重新被氧化因此实验完毕我们应该先撤掉酒精灯继续通入一氧化碳直到装置冷却，直到冷却到室温．目的是以防高温生成的铁被氧气重新氧化．
（3）酒精灯的作用是点燃，处理尾气
（4）高温下一氧化碳还原磁铁矿的化学方程式Fe₃O₄+4CO$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$3Fe+4CO₂．

Answer 1

分析 根据炼铁原理，黑色产物为铁，且为热的固体．铁能被磁铁吸引，能与氧气高温条件下反应．在该实验中，为了实验的安全，要先将装置中的空气排尽（混合气体点燃易爆炸），对有毒尾气要进行处理．根据反应物、生成物、反应条件及其质量守恒定律可以书写反应的化学方程式．

解答 解：（1）有一组加热时发生爆炸．可能是因为未先通入一氧化碳就直接加热，故填：未先通入一氧化碳就直接加热．
（2）得到的黑色固体倒在白纸上，发现能被磁铁吸引，但同时看到白纸上冒火星，被烧一个洞，吸到磁铁上的黑色粉末不一会儿又变红了．说明该实验中未冷却到室温就直接倒在了白纸上，导致铁重新被氧化．所以实验结束后，要先将酒精灯撤掉，继续通入一氧化碳直到装置冷却，以防高温生成的铁被氧气重新氧化；故填：未冷却到室温，导致铁重新被氧化；撤掉酒精灯；通入一氧化碳直到装置冷却；以防高温生成的铁被氧气重新氧化；
（3）一氧化碳有毒，要进行尾气处理，点燃处理，故答案为：点燃，处理尾气；
（4）四氧化三铁和一氧化碳反应的化学方程式为：Fe₃O₄+4CO$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$3Fe+4CO₂；故填：Fe₃O₄+4CO$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$3Fe+4CO₂．

点评 本题考查的是一氧化碳还原氧化铁的知识，完成此题，可以依据已有的一氧化碳和氧化铁反应的实验现象以及物质的性质进行．