Question

13．氫氣、木炭、一氧化碳是金屬冶煉中常用的還原劑．如圖甲是氫氣還原氧化銅的實(shí)驗(yàn)，如圖乙是木炭還原氧化鐵的實(shí)驗(yàn)，如圖丙是一氧化碳還原氧化銅的實(shí)驗(yàn)．

（1）實(shí)驗(yàn)步驟的先后次序很重要，如甲實(shí)驗(yàn)中反應(yīng)前須先通氫氣后點(diǎn)燈，否則易發(fā)生爆炸；請?jiān)倭谐龆��?xiàng)不能顛倒的先后次序：甲實(shí)驗(yàn)中反應(yīng)后必須先熄滅酒精燈，繼續(xù)通入H₂直至試管冷卻，否則生成的紅色的銅會變成黑色；丙實(shí)驗(yàn)中反應(yīng)前必須先點(diǎn)尾燈，后通CO，否則易發(fā)生煤氣中毒．
（2）某同學(xué)正確操作做完乙實(shí)驗(yàn)后，發(fā)現(xiàn)澄清石灰水變渾濁，試管中粉末全部變?yōu)楹谏�，用另一試管�?克黑色殘留粉末，加入足量稀硫酸充分振蕩，她驚訝地發(fā)現(xiàn)試管中并未產(chǎn)生預(yù)期的氣泡，她向老師求教，才知道“鐵的氧化物除了氧化鐵和四氧化三鐵外還有氧化亞鐵（也為黑色），其中只有四氧化三鐵常溫下不溶于稀硫酸”，于是她又對試管中的懸濁液進(jìn)行過濾和烘干操作，濾液無色澄清，濾渣經(jīng)稱量后仍為5克．請你據(jù)此寫出乙實(shí)驗(yàn)試管中發(fā)生的化學(xué)方程式C+6Fe₂O₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$4Fe₃O₄+CO₂↑．
（3）到底是什么原因?qū)е乱覍?shí)驗(yàn)的冶煉效果不理想呢？該同學(xué)先經(jīng)過科學(xué)猜想，后用酒精噴燈代替普通酒精燈重做這個實(shí)驗(yàn)來加以驗(yàn)證，結(jié)果證明她的猜想是正確的．由此推斷，該同學(xué)的科學(xué)猜想是加熱的溫度不夠高．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)氫氣還原氧化銅的實(shí)驗(yàn)順序和一氧化碳的毒性來分析；
（2）根據(jù)題干信息以及化學(xué)方程式的書寫方法來分析解答．
（3）根據(jù)酒精噴燈和普通酒精燈的差異分析．

解答 解：（1）實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，某同學(xué)發(fā)現(xiàn)試管里紅色的物質(zhì)又變成黑色，原因是灼熱的銅和空氣反應(yīng)生成黑色氧化銅，即沒有繼續(xù)通入H₂直至試管冷卻；
因?yàn)橐谎趸�碳有毒，不能直接排到大氣中，可以用點(diǎn)燃的方法除去一氧化碳，所以應(yīng)該先點(diǎn)燃后面的酒精燈，故填：先熄滅酒精燈，繼續(xù)通入H₂直至試管冷卻；先點(diǎn)尾燈，后通CO；
（2）因?yàn)檠趸瘉嗚F能溶于酸，而四氧化三鐵不能溶于酸，故黑色固體為四氧化三鐵，故填：C+6Fe₂O₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$4Fe₃O₄+CO₂↑．
（3）酒精噴燈比普通酒精燈可以提供更高的溫度，所以應(yīng)該是由于溫度不夠高導(dǎo)致乙實(shí)驗(yàn)的冶煉效果不理想．故填：加熱的溫度不夠高．

點(diǎn)評 本題考查了還原氧化鐵的注意事項(xiàng)以及化學(xué)方程式的書寫，難度不大．