Question

10．如图为研究冶炼铁的化学原理的装置，指出A、B处出现的现象，并写出化学反应方程式：
A现象红色粉末慢慢变成黑色：化学方程式3CO+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO₂
B现象澄清的石灰水变浑浊； 化学方程式CO₂+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+H₂O；
选择下列序号填空：①先通CO②加热③停止加热④停止通CO
实验开始时应先①再②，防止发生爆炸，实验结束时应先③待试管冷却后再④，该装置还有一些缺陷：没有尾气处理装置．

Answer 1

分析 根据一氧化碳和氧化铁反应生成铜和二氧化碳以及二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊进行解答；
根据一氧化碳易燃，容易发生爆炸考虑；实验结束后应先停止加热，待玻璃管冷却后再停止通一氧化碳气体．若这两个操作次序颠倒了，生成的铁在高温条件下又被进入的氧气氧化为氧化铁；根据根据一氧化碳有毒和能燃烧的性质考虑尾气处理．

解答 解：一氧化碳还原氧化铁在加热的条件下生成铁和二氧化碳，故填：红色粉末慢慢变成黑色；3CO+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO₂；
二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊，原因是二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，故填：澄清的石灰水变浑浊；CO₂+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+H₂O；
因为一氧化碳具有可燃性，能和氧气混合在点燃的条件下会发生爆炸，所以实验开始时应先通一氧化碳再加热，目的是赶尽玻璃管内的空气，防止加热爆炸；
实验结束后要等试管冷却后才停止通一氧化碳，是为了防止生成热的铁被空气中的氧气氧化；
尾气中含有有毒的一氧化碳气体，直接排放会污染空气，故填：①；②；③；④；没有尾气处理装置．

点评 本题通过一氧化碳还原氧化铁的化学反应让同学们了解炼铁的原理，通过对反应前后物质的变化来判断现象以及对最后的环境污染物进行处理，是同学们应掌握的基本技能．注意：用CO、H₂还原氧化铜时应注意操作的先后顺序：应先通气体，以便把装置中的空气赶净，然后再给试管加热．