Question

7．在实验室里，常用CO于氧化铁的反应模拟炼铁（装置见图甲）．请回答下列问题：

（1）玻璃管中发生反应的化学方程式是Fe₂O₃+3CO$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO₂．
（2）实验中，玻璃管内红棕色的固体逐渐变为黑色，澄清的石灰水变浑浊．
（3）处理尾气常用燃烧（填“燃烧”或“直接排入空气”）法，有关的化学方程式是2CO+O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2CO₂．
（4）下列对该实验的叙述，不正确的是d（填字母）．
a．实验开始，必须先通一会儿CO
b．实验结束，要先熄灭酒精喷灯
c．检验反应的固体产物，可以使用稀盐酸或硫酸铜溶液
d．本实验中通入8.4g的CO，能生成11.2g的铁
（5）按图甲装置进行模拟炼铁时，难以及时知道玻璃管内的空气是否排完，这样在加热时就容易发生爆炸事故．化学兴趣小组在老师指导下，设计出图乙装置．
①已知长柄V型玻璃管属微型仪器，其容积约是20mL．实验开始，通过注射器向长柄V型玻璃管里缓缓通入20mLCO，就能基本上排完玻璃管内的空气．
②乙装置与甲装置相比，优点很多，请你写出其中的1条节约药品（或提高了安全性、或操作方便等）．

Answer 1

分析 （1）在高温的条件下氧化铁被一氧化碳还原为铁，同时产生二氧化碳；
（2）根据实验过程中的实验现象来分析；
（3）根据一氧化碳可燃分析解答；
（4）根据实验步骤进行分析解答；
（5）根据玻璃管的容积和装置特点分析解答．

解答 解：（1）在高温加热的条件下，一氧化碳能将氧化铁还原为铁，同时生成二氧化碳，反应的化学方程式为：Fe₂O₃+3CO$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO₂；
（2）赤铁矿石红色粉末，在高温的条件下被一氧化碳还原为铁，颜色变为黑色；生成的二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊；
（3）CO具有可燃性，所以处理尾气通常采用燃烧的方法将其除去，反应方程式是：2CO+O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2CO₂；
（4）a．实验开始，必须先通一会儿CO，防止一氧化碳与玻璃管中的空气混合受热会发生爆炸，正确；
b．实验结束，要先熄灭酒精喷灯，通一氧化碳至玻璃管冷却为止，防止铁被重新氧化，正确；
c．检验反应的固体产物铁，可以使用稀盐酸或硫酸铜溶液，因为铁可与盐酸反应产生氢气，与硫酸铜反应生成红色的铜，正确；
d．本实验中通入8.4g的CO，在实验开始和结束均有部分未参加反应，所以生成铁的质量小于11.2g，故错误；
故选：d；
（5）①实验开始为防止一氧化碳与空气混合发生爆炸，要将空气排尽，所以通入一氧化碳的体积为20mL；
②乙装置与甲装置相比，具有节约药品，操作方法、能清晰地判断空气是否排尽，安全等优点；
故答案为：（1）Fe₂O₃+3CO$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO₂；
（2）黑；    浑浊；
（3）燃烧；      2CO+O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2CO₂；
（4）d；
（5）①20；     ②节约药品（或提高了安全性、或操作方便等）．

点评 本题难度不大，掌握一氧化碳的化学性质（可燃性、还原性等）、还原氧化铁的实验现象等并能灵活运用是正确解答本题的关键．