Question

7．如图所示为炼铁实验装置，按下列要求回答．

（1）装置中观察到的现象是：红色的固体粉末逐渐变黑；B中现象澄清石灰水变浑浊；装置C处气体燃烧是产生蓝色火焰．
（2）写出A、B、C3部分所发生的化学方程式A3CO+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO₂BCO₂+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+H₂O；C2CO+O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2CO₂
实验开始时，先通入CO一段时间后，在加热，其原因是排尽试管内的空气，防止CO与空气混合点燃时发生爆炸实验结束时，先洗酒精喷灯，一直通CO直到玻璃管冷却为止，目的是防止还原的铜又被空气中氧气氧化成氧化铜．

Answer 1

分析 掌握实验室CO还原Fe₂O₃的化学反应方程式及现象，CO₂与澄清石灰水的反应及现象，CO与氧气燃烧的现象．根据一氧化碳与空气的混合气体在点燃时易发生爆炸分析回答．

解答 解：（1）在A中：发生反应3CO+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO₂，红色的固体粉末Fe₂O₃生成铁，逐渐变黑；
在B中：CO₂与石灰水反应生成难溶于水的沉淀CaCO₃，使澄清石灰水变浑浊，化学方程式为：CO₂+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+H₂O；
在C处：装置中有一部分未发生反应的CO气体，在空气中点燃后火焰呈蓝色，化学方程式为：2CO+O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2CO₂．
（2）A：3CO+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO₂；
B：CO₂+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+H₂O；
C：2CO+O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2CO₂．
根据CO具有可燃性，与玻璃管中的空气混合受热会发生爆炸，因此，应先通CO排尽玻璃管中的空气，然后再加热．所以在该实验中先通CO气体的作用是：排净装置中的空气，防止CO和装置中的空气混合受热发生爆炸；实验结束时要先停止加热，一直通CO直到玻璃管冷却为止，防止还原的铜又被空气中氧气氧化成氧化铜；
故答案为：（1）红色的固体粉末逐渐变黑，澄清石灰水变浑浊，蓝；
（2）3CO+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO₂，CO₂+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+H₂O，2CO+O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2CO₂．排尽试管内的空气，防止CO与空气混合点燃时发生爆炸；防止还原的铜又被空气中氧气氧化成氧化铜．

点评 本题以CO还原Fe₂O₃的实验，综合考查了实验装置名称，化学反应方程式，反应现象以及反应中的气体CO₂的验证和尾气CO处理，是一道常见的综合题．在C处：应该是CO在空气中的燃烧，呈蓝色火焰，最后的装置实际上是尾气处理装置，从装置图可以看出是在空气中燃烧的，而不是在氧气中燃烧．