Question

3．化学兴趣小组的同学设计了用一氧化碳气体还原氧化铁的实验装置，如图所示，回答下列问题：
（1）为了避免玻璃管a在加热时可能发生爆炸，加热前应先通一氧化碳排尽玻璃管内空气
（2）a管中Fe₂O₃发生反应的化学方程式为3CO+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO₂
（3）B装置除了吸收CO₂气体外，还能起什么作用？可收集纯净的CO，防止CO逸出污染空气
（4）a管中氧化铁全部还原成铁，熄灭酒精灯后再通一段时间的CO，作用是防止生成热的铁被空气中的氧气氧化，并能防止倒吸．

Answer 1

分析 （1）根据一氧化碳具有可燃性，与空气混合，加热可能会发生爆炸进行分析；
（2）一氧化碳在高温下与氧化铁反应生成铁和二氧化碳，据此书写方程式；
（3）根据氢氧化钠的性质，装置C中的氢氧化钠溶液可以把尾气中的二氧化碳全部除去，同时把剩余的一氧化碳气体收集，以防止一氧化碳排出而污染空气；
（4）实验结束后应先停止加热，待玻璃管冷却后再停止通一氧化碳气体．若这两个操作次序颠倒了，生成的铁在高温条件下又被进入的氧气氧化为氧化铁．

解答 解：（1）一氧化碳具有可燃性，与空气混合，加热可能会发生爆炸，所以在加热前要先通一氧化碳排尽玻璃管内空气防止一氧化碳不纯发生爆炸；故填：先通一氧化碳排尽玻璃管内空气；
（2）在高温条件下，一氧化碳与氧化铁反应生成铁和二氧化碳，反应的化学方程式为3CO+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO₂；故填：3CO+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO₂；
（3）装置C内盛有氢氧化钠溶液可以除去尾气中的二氧化碳，同时一氧化碳气体排出装置内的溶液而被收集，防止造成空气污染；故填：可收集纯净的CO，防止CO逸出污染空气；
（4）实验结束后要等试管冷却后才停止通一氧化碳，是为了防止生成热的铁被空气中的氧气氧化，并能防止倒吸．故填：防止生成热的铁被空气中的氧气氧化，并能防止倒吸．

点评 本题通过一氧化碳还原氧化铁的化学反应让同学们了解炼铁的原理，通过对反应前后物质的变化来判断现象以及对最后的环境污染物进行处理，是同学们应掌握的基本技能．注意：用CO、H₂还原氧化铜时应注意操作的先后顺序：应先通气体，以便把装置中的空气赶净，然后再给试管加热．