Question

19．某化学兴趣小组用一氧化碳与氧化铁样品（含少量杂质）的反应来探究炼铁的原理，装置如图所示．请回答有关问题：

（1）若方框中连接的是装置C和D，导管口的连接顺序为a→d→b→e，则CO最终进入装置C中．
（2）实验开始时，应先通CO再加热，目的是赶尽玻璃管内的空气，防止加热时爆炸．
（3）实验进行一段时间后，玻璃管A中出现的主要现象为红色固体变为黑色．A、B装置中反应的方程式分别为Fe₂O₃+3CO$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO₂、CO₂+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+H₂O．
（4）除CO外，还有哪些物质可以还原Fe₂O₃H₂（请写一种物质的化学式）．
（5）若反应过程中装置A固体质量的变化情况如图所示，则所取氧化铁样品主要成分Fe₂O₃的质量为8g．

Answer 1

分析 （1）根据一氧化碳不能和氢氧化钠溶液反应，且一氧化碳难溶于水进行解答；
（2）根据一氧化碳易可燃，容易发生爆炸考虑；
（3）根据实验现象的描述和方程式的书写方法考虑；
（4）根据碳和氢气也具有还原性进行解答；
（5）根据固体减少质量就是氧化铁中氧元素的质量进行解答．

解答 解：（1）根据一氧化碳不能和氢氧化钠溶液反应，且一氧化碳难溶于水，所以导管口的连接顺序为a→d→b→e，则CO最终进入装置C中；故填：C；
（2）因为一氧化碳具有可燃性，能和氧气混合在点燃的条件下会发生爆炸，所以实验开始时应先通一氧化碳再加热，目的是赶尽玻璃管内的空气，防止加热爆炸；故填：赶尽玻璃管内的空气，防止加热时爆炸；
（3）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，所以现象是红色固体变为黑色，反应物是一氧化碳和氧化铁，生成物是铁和二氧化碳，根据得失氧进行配平，反应条件是高温，所以方程式是：Fe₂O₃+3CO$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO₂；B中二氧化碳和石灰水反应生成碳酸钙沉淀和水，方程式是：CO₂+Ca（OH ）₂=CaCO₃↓+H₂O；故填：红色固体变为黑色；Fe₂O₃+3CO$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO₂、CO₂+Ca（OH ）₂=CaCO₃↓+H₂O；
（4）除CO外，还有哪些物质可以还原Fe₂O₃的物质C或H₂；故填：H₂；
（5）Fe₂O₃的质量=（13.6g-11.2g）÷（$\frac{48}{160}×100%$）=8g．故填：8g．

点评 解答本题关键是要熟悉反应现象的叙述方法，掌握方程式的书写要点，完成此题，可以依据已有的知识进行．