Question

4．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，设计了如下实验装置：（查阅资料：①碱石灰具有吸水性，能与二氧化碳反应且不生成新的杂质气体②浓硫酸具有吸水性）

（1）查阅资料后，已知HCOOH$\frac{\underline{\;浓H_{2}SO_{4}\;}}{△}$CO↑+H₂O，根据该反应制取CO，A处应选用的气体发生装置是a（填字母序号）；
（2）装置中仪器①名称是铁架台；
（3）实验开始时应先点燃A（填“A”或“C”）的热源；反应后C装置的现象是红色粉末变成黑色，D装置中发生反应的化学方程式为Ca（OH）₂+CO₂═CaCO₃↓+H₂O；待硬质粗玻璃管内物质冷却后再停止通CO的目的是防止铁被氧化；
（4）该装置有一个明显的缺陷是未进行尾气处理．

Answer 1

分析 （1）据反应物的状态和反应的条件选择发生装置；
（2）据图填写仪器；
（3）据炼铁的步骤及注意事项进行分析；二氧化碳与澄清石灰水反应生成碳酸钙沉淀和水，写出反应的化学方程式即可；
（4）据一氧化碳有毒，需进行尾气处理分析．

解答 解：（1）反应物为液体，条件为加热，故A处应选用的气体发生装置是a；
（2）装置中仪器①的名称是铁架台；
（3）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；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，反应的化学方程式为：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）a； （2）铁架台；（3）A；红色粉末变成黑色；Ca（OH）₂+CO₂═CaCO₃↓+H₂O；防止铁被氧化；（4）未进行尾气处理．

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．