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，设计了如图实验装置：

（1）已知装置A中制取CO，化学方程式为：HCOOH$\frac{\underline{\;浓H_{2}SO_{4}\;}}{△}$CO↑+H₂O，装置B中的试剂用来干燥CO，具有吸水性，实验开始时应先点燃A（填“A”或“C”）处的热源；反应后C装置的现象是红色粉末变成黑色，C、D装置中发生反应的化学方程式分别为Fe₂O₃+3CO$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO₂、CO₂+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+H₂O；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．
（2）该装置有一个明显的缺陷是没有尾气处理．

Answer 1

分析 （1）根据浓硫酸具有吸水性，可以干燥气体，炼铁的步骤及注意事项进行分析；氧化铁和一氧化碳在高温的条件下生成铁和二氧化碳，二氧化碳与澄清石灰水反应生成碳酸钙沉淀和水进行分析；
（2）根据一氧化碳有毒，需进行尾气处理进行分析．

解答 解：（A）装置B中的试剂用来干燥CO，具有吸水性，实验开始时应先点燃A处的热源，产生一氧化碳，并不断通入C装置；C中一氧化碳在高温的条件下将氧化铁还原为铁，看到红色固体变为黑色，化学方程式为：Fe₂O₃+3CO$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO₂；D装置中二氧化碳与澄清石灰水反应生成碳酸钙沉淀和水，化学方程式为：CO₂+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+H₂O；待硬质粗玻璃管内物质冷却后再停止通CO的目的是为了防止澄清石灰水倒流入玻璃管内使较热的玻璃管炸裂；
（4）实验中有一部分一氧化碳释放到了空气中，由于一氧化碳有毒，会污染空气，因此必须要对实验产生的尾气进行处理．处理方法将尾气进行点燃火收集起来都可．
故答案为：（1）吸水，A，红色固体变为黑色，Fe₂O₃+3CO$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO₂，CO₂+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+H₂O，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；
（4）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．