Question

11．如图是用一氧化碳与氧化铁反应制取少量铁单质的装置图，请回答相关问题．
（1）玻璃管中的现象为红色固体变黑色．
（2）玻璃管中反应的化学方程式为Fe₂O₃+3CO$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO₂．
（3）该反应是否为置换反应，原因是不是，反应物是两种化合物．
（4）该反应中的还原剂为一氧化碳．
（5）高炉炼铁的固体原料有铁矿石、焦炭和石灰石．那么产生CO的主要反应的化学方程式为CO₂+C$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2CO，该反应为反应吸热（选填“吸热”或“放热”）．
（6）图中试管里的长导管需伸入液面下的原因是使二氧化碳充分与石灰水充分接触．

Answer 1

分析 根据一氧化碳与氧化铁反应生成铁和二氧化碳，及二氧化碳的特性和方程式的书写原则解答，根据置换反应定义判断，置换反应的特点为：单质与化合物反应生成另一种单质和另一种化合物；在反应中失氧的是氧化剂，发生还原反应；得氧的是还原剂，发生氧化反应，氧化剂与还原剂均指的是反应物；高炉炼铁的主要原料是焦炭、赤铁矿（主要成分是Fe₂O₃）、空气等，反应原理是焦炭与过量的空气生成二氧化碳；二氧化碳高温与焦炭反应生成一氧化碳；最后一氧化碳与赤铁矿（主要成分是Fe₂O₃）反应生成铁的过程，

解答 解：（1）一氧化碳与氧化铁反应生成铁和二氧化碳，氧化铁是红色粉末，铁粉是黑色，二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊；
故答案为：变黑色；
（2）图中玻璃管内一氧化碳与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\;}}{\;}$2Fe+3CO₂．故答案为：Fe₂O₃+3CO$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO₂．
（3）Fe₂O₃+3CO$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO₂．该反应的反应物是两种化合物，故不是置换反应；故答案为：不是，反应物是两种化合物．
（4）在氧化还原反应中失氧的是氧化剂，发生还原反应；得氧的是还原剂，发生氧化反应，在Fe₂O₃+3CO$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO₂反应中一氧化碳得到氧被氧化是还原剂．故答案为：一氧化碳．
（5）高炉炼铁的主要原料是焦炭、赤铁矿（主要成分是Fe₂O₃）、空气等，反应原理是焦炭与过量的空气生成二氧化碳；二氧化碳高温与焦炭反应生成一氧化碳；最后一氧化碳与赤铁矿（主要成分是Fe₂O₃）反应生成铁的过程，所以产生CO的主要反应的化学方程式为CO₂+C $\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2CO，该反应为吸热反应．故答案为：CO₂+C $\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2CO，吸热．
（6）澄清石灰水要验证生成的产物二氧化碳，试管里的长导管需伸入液面下，使二氧化碳充分与石灰水充分接触．故答案为：使二氧化碳充分与石灰水充分接触．

点评 本题主要考查了一氧化碳炼铁的实验现象、方程式的书写及对装置的评价，了解相关知识是解答的关键．