Question

5．凡凡同学在老师指导下，利用如图装置在实验室模拟铁的冶炼，并检验产物，试回答下列问题．

（1）硬质玻璃管内发生反应的化学方程式：3CO+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO₂；
（2）检查整套装置气密性时，轻轻挤压气囊，观察到石灰水中有气泡产生，说明装置气密性良好；
（3）虚线框内装置在整个实验中的作用：①检验并吸收生成的CO₂；②收集一氧化碳；
（4）凡凡同学熄灭酒精喷灯，继续通入CO时，发现生成的固体物质温度仍很高，但是气囊里的CO已经所剩无几，为确保实验成功，最简单的操作是向集气瓶内加水，将一氧化碳排出；
（5）实验后，凡凡同学用磁铁靠近硬质玻璃管时，有黑色固体被吸引，他认为此现象不足以证明反应有铁生成，理由是：四氧化三铁也是黑色固体，能被磁铁吸引；
（6）现有含氧化铁80%的赤铁矿400t，最多可炼出含杂质4%的生铁233.3t（计算结果保留一位小数）

Answer 1

分析 （1）根据一氧化碳和氧化铁反应生成铁和二氧化碳进行解答；
（2）根据检验装置气密性的正确操作进行分析；
（3）根据一氧化碳有毒，需要收集处理进行分析；
（4）根据集气瓶内收集了一定量的一氧化碳进行分析；
（5）根据四氧化三铁也是黑色固体，能被磁铁吸引进行分析；
（6）根据一氧化碳和氧化铁反应的化学方程式和题中的数据进行计算．

解答 解：（1）一氧化碳和氧化铁反应生成铁和二氧化碳，化学方程式为：3CO+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO₂；
（2）检查整套装置气密性时，轻轻挤压气囊，观察到石灰水中有气泡产生，说明装置气密性良好；
（3）一氧化碳有毒，需要收集处理，所以虚线框内装置在整个实验中的作用：①检验并吸收生成的CO₂；②收集一氧化碳；
（4）集气瓶内收集了一定量的一氧化碳，所以为确保实验成功，最简单的操作是向集气瓶内加水，将一氧化碳排出；
（5）四氧化三铁也是黑色固体，能被磁铁吸引；
（6）设最多可炼出含杂质4%的生铁质量为x
3CO+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO₂，
    160        112
 80%×400t     x×（1-4%）
$\frac{160}{80%×400t}$=$\frac{112}{x×（1-4%）}$
x=233.3t
故答案为：（1）3CO+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO₂；
（2）石灰水中有气泡产生；
（3）收集一氧化碳；
（4）向集气瓶内加水，将一氧化碳排出；
（5）四氧化三铁也是黑色固体，能被磁铁吸引；
（6）233.3t．

点评 解答本题关键是要知道从题目中提取有用信息，熟悉化学方程式的书写步骤，锻炼了学生分析问题解决问题的能力．