Question

17．某化学兴趣小组用一氧化碳与氧化铁的反应来探究炼铁的原理，装置如下图所示．请回答有关问题（NaOH溶液能吸收剩余的二氧化碳气体）：

（1）为避免一氧化碳污染空气，并回收利用一氧化碳，方框中连接的是C和D，导管接口的连接顺序为a→d→b→e．
（2）实验开始时，应先通CO再加热
（填“先加热再通CO”或“先通CO再加热”），目的是赶尽玻璃管内的空气，防止加热时爆炸．
（3）实验进行一段时间后，玻璃管A中出现的现象为固体由红棕色变成黑色，反应方程式为3CO+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO₂．
（4）除CO外，还有哪些物质可以还原Fe₂O₃C（请写一物质的化学式）．

Answer 1

分析 （1）根据氢氧化钠溶液能吸收二氧化碳，用排液体收集气体的方法；
（2）根据一氧化碳易可燃，容易发生爆炸考虑；
（3）根据实验原理和现象进行描述；
（4）根据具有还原性的物质有氢气、碳和一氧化碳进行解答．

解答 解：
（1）一氧化碳有毒，不能够排放到空气中去，要把一氧化碳收集起来，所以导管接口的连接顺序为a、d、b、e，排出的氢氧化钠溶液流到D中的烧杯中去．C装置中NaOH的作用是吸收B中没反应掉的二氧化碳；故填：d；b；e；
（2）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；故填：先通CO再加热；赶尽玻璃管内的空气，防止加热时爆炸；
（3）红色的氧化铁和一氧化碳在高温条件下反应能生成铁和二氧化碳，所以现象是红色固体变为黑色；故填：红色固体变为黑色；反应方程式为3CO+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO₂
（4）具有还原性的物质有氢气、碳和一氧化碳，故氢气和碳能还原氧化铁．
答案：
（1）d、b、e；除去残余的二氧化碳
（2）先通一氧化碳再加热；赶尽玻璃管内的空气，防止加热爆炸
（3）固体由红棕色变成黑色；3CO+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO₂
（4）C．

点评 本题主要考查一氧化碳与氧化铁反应实验装置、实验现象、一氧化碳的化学性质和污染及能源的再利用，难度稍大．