Question

20．如图装置可做一氧化碳还原氧化铁的实验，并检验生成的气体产物．

（1）B装置玻璃管里可观察到的现象是红棕色粉末逐渐变黑．
（2）A装置中足量的氢氧化钠溶液作用是除净混合气体中的二氧化碳，反应的化学方程式为CO₂+2NaOH=Na₂CO₃+H₂O；实验结束后，小红向A装置中滴加无色酚酞，发现溶液由无色变成红色，由此她确定装置A中溶质是氢氧化钠和碳酸钠，你同意她的观点吗不同意（填写“同意”或“不同意”），并说明理由碳酸钠的水溶液也能使无色酚酞变红．
（3）为了避免环境污染，还需要加尾气处理装置，可以加酒精灯点燃尾气．
（4）工业上可利用“铝热反应”焊接钢轨、冶炼难熔金属等，其原理是在高温下用铝将某些金属从其氧化物中置换出来．若用铝与四氧化三铁反应来制取25.2kg铁，理论上需要消耗铝的质量是多少？

Answer 1

分析 （1）用一氧化碳还原氧化铁炼铁，主要是利用CO的还原性，在高温下和氧化铁反应生成铁和二氧化碳，进行分析解答；
（2）根据氢氧化钠的化学性质、碳酸钠溶液显碱性来分析；
（3）根据处理尾气的正确方法来分析；
（4）根据化学方程式和题中的数据进行计算．

解答 解：（1）用一氧化碳还原氧化铁炼铁，主要是利用CO的还原性，在高温下和氧化铁反应生成铁和二氧化碳，硬质玻璃管中变化的现象红棕色粉末逐渐变黑．故填：红棕色粉末逐渐变黑；
（2）氢氧化钠不与一氧化碳反应，但是可以与二氧化碳反应，所以A装置中足量的氢氧化钠溶液作用除净混合气体中的二氧化碳，二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水，碳酸钠溶液也显碱性，能使无色的酚酞试液变红色，所以实验结束后，小红向A装置中滴加无色酚酞，发现溶液由无色变成红色，不能确定装置A中溶质是氢氧化钠和碳酸钠，故填：除净混合气体中的二氧化碳；CO₂+2NaOH=Na₂CO₃+H₂O；不同意；碳酸钠的水溶液也能使无色酚酞变红（其他合理答案都可）；
（3）尾气中含有有毒的一氧化碳气体，一氧化碳具有可燃性，可以用酒精灯将其点燃处理；故填：酒精灯点燃尾气（其他合理答案都可）；
（4）解：设需要消耗铝的质量为x
8Al+3Fe₃O₄$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$4Al₂O₃+9Fe
216                                  504
 x                                  25.2kg
$\frac{216}{504}=\frac{x}{25.2kg}$
x=10.8kg
答：理论上需要消耗铝的质量是10.8kg．

点评 本题难度不大，掌握一氧化碳还原氧化铁的实验原理、现象等并能灵活运用是正确解答本题的关键．