Question

4．炼铁的原理是利用一氧化碳与氧化铁反应，某同学利用该原理设计了一个实验，实验装置见如图：
（1）实验中玻璃管里氧化铁粉末的颜色变化是红色粉末变成黑色，观察到澄清石灰水的现象是澄清的石灰水变浑浊．   
（2）实验前“通入CO”与“开始加热”的顺序是先通入CO再开始加热；
（3）实验后“停止通入CO”与“停止加热”的顺序是先停止加热再停止通入CO．
（4）实验要在装置末端a处燃着一盏酒精灯，其作用是防止一氧化碳对大气的污染．
（5）写出CO还原Fe₂O₃的化学方程式3CO+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO₂；
（6）实验开始时要先通入CO，把装置中的空气排尽后再
加热，以防发生爆炸．检验装置中的空气已排尽的方法是在右端导气管口用排水法收集一试管气体，移近火焰，若发出轻微的噗，证明空气已经排尽．
（7）待四氧化三铁完全反应后，停止加热A处，在断开A、B之前应继续通入一氧化碳至A处玻璃管冷却．若不继续通入一氧化碳．可能出现的后果是石灰水回流至A处玻璃管中，导致玻璃管炸裂；反应生成的铁被氧化．

Answer 1

分析 （1）根据氧化铁发生反应的过程来分析；
（2）根据玻璃管内有空气，通入一氧化碳易发生爆炸分析；
（3）根据还原出的铁温度较高，易于空气中的氧气反应重新生成铁的氧化物分析；
（4）根据一氧化碳是对大气有污染的气体分析；
（5）根据反应的原理来分析书写；
（6）点燃或加热一氧化碳之前要验纯，据此解答；
（7）根据装置的特点进行分析．

解答 解：（1）在高温的条件下，一氧化碳将红色氧化铁粉末还原为黑色的铁粉，同时生成二氧化碳；故填：红色粉末变成黑色；澄清的石灰水变浑浊；
（2）由于玻璃管内有空气，通入一氧化碳高温时易发生爆炸．所以实验前先通入CO，排净玻璃管中的空气再开始加热．故填：先通入CO再开始加热；
（3）由于还原出的铁温度较高，易于空气中的氧气反应重新生成铁的氧化物．所以，实验后先停止加热再停止通入CO，直到玻璃管冷却为止；故填：先停止加热再停止通入CO；
（4）为了防止一氧化碳对大气的污染，所以，实验时要在装置末端a处燃着一盏酒精灯除去反应剩余的CO；故填：防止一氧化碳对大气的污染；
（5）一氧化碳还原氧化铁的反应原理为：3CO+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO₂；故填：3CO+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO₂；
（6）要检验一氧化碳是否将装置内的空气排尽，可以在右端导气管口用排水法收集一试管气体，移近火焰，若发出轻微的噗，证明空气已经排尽，故填：在右端导气管口用排水法收集一试管气体，移近火焰，若发出轻微的噗，证明空气已经排尽；
（7）停止加热A处，玻璃管温度降低，若不继续通一氧化碳，B处石灰水会回流至A处玻璃管，导致玻璃管炸裂且反应生成的铁被氧化．故答案为：石灰水回流至A处玻璃管中，导致玻璃管炸裂；反应生成的铁被氧化．

点评 解答本题关键是要知道根据生成物分析实验现象的方法，熟悉方程式的书写方法，知道一氧化碳还原氧化铁的注意事项，尾气的处理方法．