Question

9．某校化学研究型学习小组通过实验研究高炉炼铁的化学原理，设计了如图实验装置．请回答：
（1）实验过程中，主要的操作顺序正确的是②（填序号）．
①先加热后通一氧化碳  ②先通一氧化碳后加热  ③加热和通一氧化碳同时进行
（2）上述实验过程中在a处观察到的现象是红棕色粉末逐渐变黑；反应的化学方程式为3CO+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO₂；b处观察到的实验现象是澄清石灰水变浑浊．
（3）该装置的不足之处是没有设计尾气处理装置．

Answer 1

分析 （1）根据可燃性气体与空气混合后点燃可能发生爆炸，进行分析解答．
（2）实验过程中图a处玻璃管中一氧化碳具有还原性，与氧化铁反应生成铜和二氧化碳，写出反应的化学方程式即可，二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊．
（3）根据一氧化碳具有毒性，排放到空气中会污染空气，据此进行分析解答．

解答 解：（1）一氧化碳具有可燃性，为防止CO与空气混合加热时引起爆炸，进行加热前要先通入CO排出装置内空气．
（2）装置a中盛放的红色粉末是氧化铁，在高温下和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\;}}{\;}$2Fe+3CO₂．在a中观察到的现象是红棕色粉末逐渐变黑．二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊，生成的二氧化碳通入澄清的石灰水中，会观察到澄清的石灰水变浑浊．
（3）一氧化碳有毒，不能直接排放到空气中去，没有设计尾气处理装置．
故答案为：（1）②；（2）红棕色粉末逐渐变黑；3CO+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO₂；澄清石灰水变浑浊；（3）没有设计尾气处理装置．

点评 本题难度不大，掌握一氧化碳还原氧化铁的反应原理、实验步骤与注意事项等是正确解答本题的关键．