Question

14．根据炼铁的反应原理，小明设计了如右图所示的装置进行实验，请回答下列问题：
（1）炼铁的主要反应原理是（用化学方程式表示）：Fe₂O₃+3CO$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO₂；
（2）实验前先通入CO的目的：排尽玻璃管中的空气，防止发生爆炸；
（3）实验中盛放澄清石灰水的试管中可观察到的现象是：澄清石灰水变浑浊．
（4）请指出此装置的不足之处没有设计尾气处理装置．

Answer 1

分析 （1）工业上用一氧化碳还原氧化铁炼铁，主要是利用CO的还原性，在高温下和氧化铁反应生成铁和二氧化碳，进行分析解答．
（2）根据可燃性气体不纯加热可能会发生爆炸，进行分析解答．
（3）根据二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，进行分析解答．
（4）根据一氧化碳有毒，会污染空气，进行分析解答．

解答 解：（1）工业上用一氧化碳还原氧化铁炼铁，主要是利用CO的还原性，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Fe₂O₃+3CO$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO₂．
（2）实验开始先通入一氧化碳，排出装置内的空气后，再点燃酒精喷灯加热玻璃管中的氧化铁，先通入一氧化碳后加热的原因是排尽玻璃管中的空气，防止发生爆炸．
（3）二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，实验中盛放澄清石灰水的试管中可观察到的现象是澄清石灰水变浑浊．
（4）一氧化碳有毒，直接排放到空气中会造成空气污染，此装置的不足之处是没有设计尾气处理装置．
故答案为：（1）Fe₂O₃+3CO$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO₂；（2）排尽玻璃管中的空气，防止发生爆炸；（3）澄清石灰水变浑浊；（4）没有设计尾气处理装置．

点评 本题难度不大，掌握一氧化碳的化学性质（可燃性、还原性等）、还原氧化铁的实验原理等并能灵活运用是正确解答本题的关键．