Question

7．某校化学研究性学习小组通过实验研究高炉炼铁的化学原理，设计了如图1实验装置：
（1）已知HCOOH$\frac{\underline{\;浓H_{2}SO_{4}\;}}{△}$CO↑+H₂O，用该反应制取CO，A处选用的发生装置是a（如图2，填字母序号）．
（2）装置B内所盛放的试剂是浓硫酸；E装置作用为吸收空气中的二氧化碳和水．
（3）反应后C装置中的现象是红色固体变为黑色，C装置中发生反应的化学方程式为3CO+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$3CO₂+2Fe；待硬质粗玻璃管内物质冷却后再停止通CO的目的是防止石灰水倒流，使玻璃管炸裂．
（4）该装置有一个明显的缺陷是缺少尾气处理装置．

Answer 1

分析 （1）根据反应物的状态与反应条件来分析；
（2）据装置所起的作用和所需的药品分析解答；
（3）据炼铁的步骤及注意事项进行分析；一氧化碳与氧化铁反应生成铁和二氧化碳，写出反应的化学方程式即可；
（4）根据一氧化碳有毒，需进行尾气处理分析．

解答 解：（1）实验室制取制取CO时，反应物是液态，反应需要加热，所以选择装置a制取，故填：a；
（2）装置B内所盛放的试剂应具有干燥作用，是浓硫酸；E装置作用为吸收空气中的二氧化碳和水；故填：浓硫酸；吸收空气中的二氧化碳和水；
（3）在高温的条件下，一氧化碳与氧化铁反应生成铁和二氧化碳，观察到红色固体变成了黑色，待硬质粗玻璃管内物质冷却后再停止通CO的目的是为了防止澄清石灰水倒流入玻璃管内使较热的玻璃管炸裂；故填：红色固体变为黑色；3CO+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$3CO₂+2Fe；防止石灰水倒流，使玻璃管炸裂；
（4）实验中有一部分一氧化碳释放到了空气中，由于一氧化碳有毒，会污染空气，因此必须要对实验产生的尾气进行处理．故填：缺少尾气处理装置．

点评 本题主要考查一氧化碳与氧化铁反应的实验原理、装置、步骤、现象和注意事项，难度稍大．