Question

11．钢铁工业是国家工业的基础，工业上常用赤铁矿（主要成分氧化铁）冶炼铁，某化学兴趣小组模拟炼铁实验，实验过程中红色粉末全部变为黑色，并对试验过程中的现象进行探究．
【实验装置】

写出A区和B区所发生反应的主要方程式：
A区Fe₂O₃+3CO$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO₂；B区C+O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$CO₂、CO₂+C$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2CO．
【提出问题】
观察黑色粉末有两种，黑色粉末成分是什么呢？
【查阅资料】

物质	四氧化三铁	氧化亚铁	铁粉
颜色	黑色	黑色	黑色
能否被磁铁吸引	能	不能	能
与盐酸反应溶液颜色	黄色	浅绿色	浅绿色

溶液中Fe²⁺和Fe³⁺同时存在是溶液呈黄色
【假设猜想】
猜想①：含有铁、氧化亚铁． 猜想②：含有铁、四氧化三铁．  猜想③：含有铁、氧化亚铁和四氧化三铁．
【实验方案】请写出实验操作，与表中结论相符的预期现象．

实验方法	实验操作	预期现象	结论
物理方法	步骤1	黑色粉末全部被吸引	猜想②成立
化学方法	步骤2	产生气泡，溶液变成黄色

【交流反思】
（1）生铁口低于出渣口的原因生铁的密度大于炉渣的密度；
（2）在做模拟实验中发现其存在一个很不环保的缺陷，如何进缺陷：尾气没有处理；
处理尾气的方法：点燃尾气，或利用塑料袋收集尾气．

Answer 1

分析 【实验装置】
A区中，高温条件下，氧化铁和一氧化碳反应生成铁和二氧化碳；
B区中，碳燃烧生成二氧化碳，高温条件下二氧化碳和碳反应生成一氧化碳；
【假设猜想】
猜想①：含有铁、氧化亚铁． 猜想②：含有铁、四氧化三铁． 猜想③：含有铁、氧化亚铁和四氧化三铁；
【实验方案】
铁和稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，氧化亚铁和稀盐酸反应生成氯化亚铁和水，四氧化三铁和稀盐酸反应生成氯化亚铁、氯化铁和水；
【交流反思】
（1）生铁口低于出渣口，是因为生铁的密度大于炉渣的密度；
（2）一氧化碳有毒，扩散到空气中会污染环境，一氧化碳燃烧生成二氧化碳．

解答 解：【实验装置】
A区中，高温条件下，氧化铁和一氧化碳反应生成铁和二氧化碳，B区中，碳燃烧生成二氧化碳，高温条件下二氧化碳和碳反应生成一氧化碳，反应的化学方程式为：Fe₂O₃+3CO$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO₂，C+O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$CO₂，CO₂+C$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2CO．
故填：Fe₂O₃+3CO$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO₂；C+O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$CO₂；CO₂+C$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2CO．
【假设猜想】
猜想①：含有铁、氧化亚铁． 猜想②：含有铁、四氧化三铁． 猜想③：含有铁、氧化亚铁和四氧化三铁．
故填：含有铁、氧化亚铁和四氧化三铁．
【实验方案】
实验操作，与表中结论相符的预期现象如下表所示：

实验方法	实验操作	预期现象	结论
物理方法	步骤1：把黑色粉末置于玻璃片上，把磁铁靠近黑色粉末	黑色粉末全部被吸引	猜想②成立
化学方法	步骤2：把适量黑色粉末于试管中，滴加足量稀盐酸	产生气泡，溶液变成黄色

【交流反思】
（1）生铁口低于出渣口的原因是生铁的密度大于炉渣的密度．
故填：生铁的密度大于炉渣的密度．
（2）缺陷：尾气没有处理；
处理尾气的方法：点燃尾气，或利用塑料袋收集尾气．
故填：缺陷：尾气没有处理；
处理尾气的方法：点燃尾气，或利用塑料袋收集尾气．

点评 实验现象是物质之间相互作用的外在表现，因此要学会设计实验、观察实验、分析实验，为揭示物质之间相互作用的实质奠定基础．