铁矿石冶炼成铁是一个复杂的过程,把铁矿石和焦炭、石灰石一起加入高炉,在高温下,利用焦炭与氧气反应生成的一氧化碳把铁从铁矿石里还原出来.一氧化碳还原氧化铁的化学方程式为
3CO+Fe2O3
 高温 
.
 
2Fe+3CO2
3CO+Fe2O3
 高温 
.
 
2Fe+3CO2
.某化学兴趣小组同学在学习炼铁的相关内容时,对炼铁时还原剂的选择进行了如下探究.
[提出问题]单质碳也具有还原性,碳还原氧化铁的化学方程式为
3C+2Fe2O3
 高温 
.
 
4Fe+3CO2
3C+2Fe2O3
 高温 
.
 
4Fe+3CO2
.为什么工业上不用焦炭作为还原剂直接还原铁矿石?
[猜想与假设]焦炭和铁矿石都是固体,接触面积小,反应不易完全.
[进行实验]实验步骤及注意事项如下:
①称取两份相同质量的氧化铁粉末.一份与足量的碳粉均匀混合放入下图装置A的试管中;另一份放入下图装置B的玻璃管中.
②装置A和B两组实验同时开始进行.在装置B的反应中,实验开始前应先
通CO
通CO
(选填“通CO”或“加热”); 实验结束后应继续通入CO直至冷却至室温,其原因是
防止高温下铁又被进入的空气氧化
防止高温下铁又被进入的空气氧化


[实验现象]当装置B的玻璃管中固体完全由
红色变为黑色
红色变为黑色
时(选填“红色变为黑色”或“黑色变为红色”),装置A的试管中仍有
仍有红色物质
仍有红色物质

[解释与结论]焦炭和铁矿石都是固体,接触面积小,反应确实不易完全,这可能是工业上不用焦炭作为还原剂直接还原铁矿石的一个原因.
[交流与反思]经过查阅资料和讨论,该小组同学发现除了上述原因外,工业上不用焦炭作为还原剂直接还原铁矿石还有一些其它原因,试写出其中的一个:
焦炭是固体,不容易和生成的铁分离
焦炭是固体,不容易和生成的铁分离

[完善实验]联想到单质碳的一些化学性质,甲同学认为在碳还原氧化铁的反应中可能还会有CO产生.为了证明碳还原氧化铁所得的气体中含有CO和CO2,将该气体通过下图的检验装置,正确的连接顺序是
C→D→C→E→C
C→D→C→E→C
(选填字母,装置可重复使用).经过检验,证实碳还原氧化铁所得的气体中确实含有CO和CO2,因此装置A的不足之处是
缺少尾气处理装置
缺少尾气处理装置
 0  38693  38701  38707  38711  38717  38719  38723  38729  38731  38737  38743  38747  38749  38753  38759  38761  38767  38771  38773  38777  38779  38783  38785  38787  38788  38789  38791  38792  38793  38795  38797  38801  38803  38807  38809  38813  38819  38821  38827  38831  38833  38837  38843  38849  38851  38857  38861  38863  38869  38873  38879  38887  211419 

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