Question

13．氢气、木炭、一氧化碳是金属冶炼中常用的还原剂．如图甲是氢气还原氧化铜的实验，如图乙是木炭还原氧化铁的实验，如图丙是一氧化碳还原氧化铜的实验．

（1）实验步骤的先后次序很重要，如甲实验中反应前须先通氢气后点灯，否则易发生爆炸；请再列出二项不能颠倒的先后次序：甲实验中反应后必须先熄灭酒精灯，继续通入H₂直至试管冷却，否则生成的红色的铜会变成黑色；丙实验中反应前必须先点尾灯，后通CO，否则易发生煤气中毒．
（2）某同学正确操作做完乙实验后，发现澄清石灰水变浑浊，试管中粉末全部变为黑色，用另一试管取5克黑色残留粉末，加入足量稀硫酸充分振荡，她惊讶地发现试管中并未产生预期的气泡，她向老师求教，才知道“铁的氧化物除了氧化铁和四氧化三铁外还有氧化亚铁（也为黑色），其中只有四氧化三铁常温下不溶于稀硫酸”，于是她又对试管中的悬浊液进行过滤和烘干操作，滤液无色澄清，滤渣经称量后仍为5克．请你据此写出乙实验试管中发生的化学方程式C+6Fe₂O₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$4Fe₃O₄+CO₂↑．
（3）到底是什么原因导致乙实验的冶炼效果不理想呢？该同学先经过科学猜想，后用酒精喷灯代替普通酒精灯重做这个实验来加以验证，结果证明她的猜想是正确的．由此推断，该同学的科学猜想是加热的温度不够高．

Answer 1

分析 （1）根据氢气还原氧化铜的实验顺序和一氧化碳的毒性来分析；
（2）根据题干信息以及化学方程式的书写方法来分析解答．
（3）根据酒精喷灯和普通酒精灯的差异分析．

解答 解：（1）实验结束后，某同学发现试管里红色的物质又变成黑色，原因是灼热的铜和空气反应生成黑色氧化铜，即没有继续通入H₂直至试管冷却；
因为一氧化碳有毒，不能直接排到大气中，可以用点燃的方法除去一氧化碳，所以应该先点燃后面的酒精灯，故填：先熄灭酒精灯，继续通入H₂直至试管冷却；先点尾灯，后通CO；
（2）因为氧化亚铁能溶于酸，而四氧化三铁不能溶于酸，故黑色固体为四氧化三铁，故填：C+6Fe₂O₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$4Fe₃O₄+CO₂↑．
（3）酒精喷灯比普通酒精灯可以提供更高的温度，所以应该是由于温度不够高导致乙实验的冶炼效果不理想．故填：加热的温度不够高．

点评 本题考查了还原氧化铁的注意事项以及化学方程式的书写，难度不大．