Question

如图甲是实验室模拟炼铁的装置图，试回答：

（1）按图连接实验装置、检查装置的气密性、装药品、固定实验装置后，主要实验步骤有：

①通入一氧化碳；②停止通入一氧化碳；③点燃酒精灯；④熄灭酒精灯；⑤点燃酒精喷灯；⑥熄灭酒精喷灯．正确的操作顺序是　　（填序号）．

（2）实验过程中仪器①中发生的反应的化学方程式为　　，现象是　　．

（3）实验过程中产生的尾气不能直接排放的原因是　　．

（4）图乙是下业生产中炼铁高炉的结构图．实际生产中炼铁的原料铁矿石、焦炭、石灰石是从原料入口加入的，其中焦炭在高炉炼铁时的作用之一是产生高温，另一作用为　　；生铁出口低于炉渣出口的原因是　　．

Answer 1

【考点】一氧化碳还原氧化铁；铁的冶炼；书写化学方程式、文字表达式、电离方程式．

【专题】金属与金属材料．

【分析】（1）根据实验室模拟炼铁的操作步骤分析即可；

（2）根据一氧化碳与三氧化二铁的反应原理并结合二氧化碳的性质分析即可；

（3）根据CO有毒的性质分析即可；

（4）根据焦炭的作用并结合生铁与炉渣的密度分析即可．

【解答】解：（1）实验刚开始，先通一氧化碳，然后点燃酒精喷灯加热，目的是排尽玻璃管内的空气以免发生爆炸；实验结束，先熄灭酒精喷灯，通一氧化碳直到玻璃管完全冷却；因为一氧化碳有毒，为防止污染空气，在通一氧化碳之前必须先点燃酒精灯，停止通一氧化碳之后才能熄灭酒精灯．

（2）一氧化碳具有还原性，能将灼热的红棕色氧化铁粉末还原成黑色的铁粉．二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊；

（3）尾气中含有未反应的一氧化碳，而一氧化碳有剧毒，如果排放到空气中会污染空气．

（4）由于生铁的密度大于炉渣的密度，所以生铁出口低于炉渣出口．炼铁要用到焦炭，它有两个作用，炼铁需要高温，一方面焦炭在燃烧的过程中能放出大量的热，另一方面炼铁还需要一氧化碳，焦炭又可以把刚生成的二氧化碳还原为一氧化碳．

故答案为：（1）③①⑤⑥②④；（2）3CO+Fe₂O₃2Fe+3CO₂；红棕色粉末逐渐变黑；

（3）尾气中含有有毒的一氧化碳，会造成环境污染；

（4）产生一氧化碳；生铁的密度比炉渣的密度大．

【点评】本题以CO还原氧化铁实验来考查实验现象、尾气处理、化学反应方程式等，考查知识点多，较好的考查了实验与基础知识的结合．用一氧化碳还原氧化铁制铁的过程中，一定要注意实验操作的先后顺序，注意实验前先通一氧化碳再点燃酒精喷灯，实验结束后先熄灭酒精喷灯再停止通一氧化碳．