题目内容

20．如图是提纯CO、CO2混合气体中的CO并还原氧化铁的示意图．请回答有关问题：

（1）为避免CO污染空气，并回收利用CO，方框中连接的是D和E，导管接口的连接顺序为a→d→b→e．D装置中NaOH的作用是除去残余的CO2．如果导管连接错误，后果是CO排入空气中污染空气．
（2）实验进行一段时间后，B装置的玻璃管中的现象为固体由红棕色变成黑色，反应的化学方程式为3CO+Fe2O3$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO2．用这种方法“炼”得的铁与工业上炼出的生铁在组成上的最大区别是“炼”得的铁不含碳，工业上的生铁含有碳．
（3）实验结束后，要从A装置的混合溶液中回收得到较纯净的NaOH固体．
资料显示，在不同温度下NaOH的溶解度如下：
温度/℃1020406080100
溶解度/（g/100g水）6485138203285376
利用实验室的试剂和条件，实验步骤如下（其中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ为实验操作）：

请回答下列问题：
①化学式：A．Ca（OH）2；
②操作名称：Ⅲ．冷却（或降温结晶）；
③如果在操作Ⅱ的过程中，溶液B中出现少量浑浊，原因可能是Ca（OH）2的溶解度随温度升高而降低，从溶液B中析出，形成浑浊．

分析 （1）根据一氧化碳有毒和氢氧化钠溶液可以吸收二氧化碳分析；
（2）根据一氧化碳的还原性分析，并据反应原理书写方程式；用这种方法“炼”得的铁是纯净物，工业上炼出的生铁是混合物；
（3）回收甲装置中的NaOH固体，首先要除去其中的Na2CO3杂质，排除干扰，由资料所示不同温度下NaOH的溶解度可知，其溶解度受温度影响较大，故可采用加热后降温结晶结晶出NaOH．

解答 解：（1）一氧化碳有毒，不能排放到空气中去，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；如果导管连接错误，会造成CO排入空气中会污染空气；
故填：d；b；e；除去残余的CO2；CO排入空气中污染空气；
（2）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，氧化铁是红棕色粉末，所以会看到红棕色固体变黑，化学方程式是：3CO+Fe2O3$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO2；用这种方法“炼”得的铁是纯净物，工业上炼出的生铁是含碳混合物；
故答案为：固体由红棕色变成黑色；3CO+Fe2O3$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO2；“炼”得的铁不含碳，工业上的生铁含有碳；
（3）①要从甲装置的混合溶液中回收得到较纯净的NaOH固体，要先除去其中的Na2CO3杂质，可用Ca（OH）2与Na2CO3反应生成沉淀碳酸钙和氢氧化钠；
②反应后过滤出沉淀，得到氢氧化钠溶液，由资料可得出氢氧化钠的溶解度受温度影响较大，可加热后再降温结晶；
③蒸发时若溶液B中出现少量浑浊，可能是Ca（OH）2的溶解度随温度升高而降低，从溶液B中析出，形成浑浊；
故答案为：
①Ca（OH）2；
②冷却（或降温结晶）；
③Ca（OH）2的溶解度随温度升高而降低，从溶液B中析出，形成浑浊．

点评 掌握炼铁的反应原理，物质的性质，或常用分离物质的方法等知识，并能依据所学知识结合题意仔细分析解答．

练习册系列答案
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C．氮气和二氧化碳D．一氧化碳和二氧化碳
8．根据如图所给信息，判断下列叙述中不正确的是（　　）
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15．生活中处处是化学，请回答问题：
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【猜想与假设】
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【实验与探究】
（1）实验如下：
实验操作步骤实验现象结论及解释
步骤一：取少量固体样品于试管中，加蒸馏水完全溶解，然后加入足量的稀盐酸．实验过程中始终没有气泡产生．
则证明猜想Ⅰ成立．
步骤二：另取少量固体样品于试管中，加蒸馏水完全溶解，然后滴加氯化钡溶液．
实验过程中产生白色沉淀．
则证明猜想Ⅱ或Ⅲ成立．
（2）为了进一步的验证猜想结果，小明同学提出如下实验方案：继续步骤二的实验，过滤，然后向滤液中滴加无色酚酞试液，若酚酞变红，则猜想Ⅲ成立；若酚酞不变红，则猜想Ⅱ成立．
小华同学立即对小明同学的方案提出了质疑，通过查阅资料知道，氯化钡溶液呈中性，不能使无色酚酞试液变红，但碳酸钠溶液呈碱性，能使酚酞变红，因此他认为该方案的操作步骤中应该改进的是继续滴加氯化钡溶液至过量，过滤，然后向滤液中滴加无色酚酞试液，若酚酞变红，则猜想Ⅲ成立；若酚酞不变红，则猜想Ⅱ成立．
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