Question

某化学小组利用以下装置（部分装置已略去）进行了如下实验探究：
（1）若X为一氧化碳，Y为氧化铁粉末．实验开始时先缓缓通入一氧化碳，一段时间后加热硬质玻璃管甲，待反应完全后停止加热，仍继续通入一氧化碳直到甲冷却．
①在实验过程中，观察到甲中的现象是

 

．
②甲中发生反应的化学方程式为：

 

．
③该实验需要对尾气进行处理，其原因是

 

．
（2）若X为氮气，Y是由PbZ（Pb是铅的符号，Z代表另一种元素）和足量碳粉组成的混合物．
实验开始时先缓缓通入氮气，一段时间后加热硬质玻璃管甲，观察到甲内发生剧烈反应，同时乙中的澄清石灰水出现了白色浑浊．待反应完全后停止加热，仍继续通入氮气直到甲冷却．（N₂不参与反应）．
①乙中发生反应的化学方程式为：

 

．
②元素Z是

 

（填名称或元素符号均可）．
③停止加热前是否需要将甲、乙装置断开？为什么？

Answer 1

考点：一氧化碳还原氧化铁,碳的化学性质,书写化学方程式、文字表达式、电离方程式

专题：碳单质与含碳化合物的性质与用途,金属与金属材料

分析：（1）根据一氧化碳具有还原性和毒性，能和氧化铁反应生成铁和二氧化碳进行解答；
（2）根据乙中的澄清石灰水出现了白色浑浊，说明生成二氧化碳进行解答．

解答：解：（1）①一氧化碳具有还原性，能和氧化铁反应生成铁和二氧化碳，所以在实验过程中，观察到甲中的现象是红色粉末变成黑色；故填：红色粉末变成黑色；
②一氧化碳具有还原性，能和氧化铁反应生成铁和二氧化碳，故其化学方程式为3CO+Fe₂O₃ 

高温  .

2Fe+3CO₂；故填：3CO+Fe₂O₃ 

高温  .

2Fe+3CO₂；
③一氧化碳有毒，会污染空气，所以该实验需要对尾气进行处理；故填：尾气中含有有毒的CO；
（2）①乙中的澄清石灰水出现了白色浑浊，说明生成二氧化碳，二氧化碳和澄清石灰水反应生成碳酸钙和水，反应的化学方程式为：CO₂+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+H₂O．故填：CO₂+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+H₂O；
②乙中的澄清石灰水出现了白色浑浊，说明生成二氧化碳，所以反应物中含有氧元素，故元素Z是O；故填：O；
③不需要，因为N₂不断通入，乙中液体不会倒吸入甲．故填：不需要，因为N₂不断通入，乙中液体不会倒吸入甲．

点评：此类题目主要对炼铁的实验原理、实验现象、操作步骤、尾气处理、装置连接及实验分析与评价等方面进行考查．熟练掌握该实验的反应原理以及实验注意事项是解决此类问题的关键．