解:一氧化碳還原氧化鐵的化學(xué)反應(yīng)式是:3CO+Fe
2O
32Fe+3CO
2.
故答案為:3CO+Fe
2O
32Fe+3CO
2;
【提出問題】碳還原氧化鐵的化學(xué)反應(yīng)式是:3C+2Fe
2O
34Fe+3CO
2↑.
故答案為:3C+2Fe
2O
34Fe+3CO
2↑;
【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】為防止一氧化碳與空氣混合加熱時(shí),引起爆炸,在實(shí)驗(yàn)前要先通入CO;防止高溫下鐵又被進(jìn)入的空氣氧化,實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,應(yīng)繼續(xù)通入CO直至冷卻至室溫.
故答案為:通入CO;防止高溫下鐵又被進(jìn)入的空氣氧化;
【實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象】因氧化鐵是紅色,鐵粉是黑色,B中的氧化鐵被完全還原后,由紅色變成黑色.此時(shí)由于A中的氧化鐵還沒有被完全還原,仍有紅色物質(zhì).
故答案為:紅色變?yōu)楹谏患t色物質(zhì);
【交流與反思】實(shí)驗(yàn)完成后還要考慮分離出所要得到的鐵,焦炭和鐵都是固體,不易分離,也是不用碳還原氧化鐵的原因.
故答案為:焦炭是固體,不容易和生成的鐵分離(合理即可)
【完善實(shí)驗(yàn)】澄清石灰水可以檢驗(yàn)二氧化碳、氫氧化鈉溶液可以吸收二氧化碳、一氧化碳可以還原氧化銅并生成二氧化碳?xì)怏w,所以先用C檢驗(yàn)二氧化碳的存在,為防止二氧化碳影響實(shí)驗(yàn)的結(jié)論,再用D中的氫氧化鈉溶液吸收二氧化碳,再次連接C檢查二氧化碳是否被完全吸收;然后將氣體通過E,并再次連接C,如果氧化銅由黑色變成紅色,C中的澄清石灰水變渾濁,說明有一氧化碳?xì)怏w.因有一氧化碳存在,要進(jìn)行尾氣處理,而圖中缺少此裝置.
故答案為:C→D→C→E→C;缺少尾氣處理裝置;
【拓展延伸】(1)注意檢驗(yàn)該裝置的氣密性的方法:提高d管,靜止片刻后,c、d液面仍存在高度差,則氣密性良好.
故答案為:提高d管,靜止片刻后,c、d液面仍存在高度差,則氣密性良好;
(2)除使視線與凹液面的最低處相平外,還應(yīng)d處觀察上升的是否與c中下降的一致.
故答案為:使d、c中的液面相平;
(3)中途添加酸時(shí),會(huì)造成氣體逸散,影響氣體體積的精確測(cè)量,所以要重新實(shí)驗(yàn).
故答案為:重新實(shí)驗(yàn);
(4)已知?dú)怏w的體積,根據(jù)密度,可以求出氣體的質(zhì)量,但不知道裝置B反應(yīng)后所得的固體質(zhì)量(或測(cè)量鐵粉的質(zhì)量),無(wú)法計(jì)算.實(shí)驗(yàn)中由于數(shù)據(jù)缺乏而無(wú)法計(jì)算,該步驟是:裝置B反應(yīng)后所得的固體質(zhì)量(或測(cè)量鐵粉的質(zhì)量).
故答案為:測(cè)量裝置B反應(yīng)后所得的固體質(zhì)量(或測(cè)量鐵粉的質(zhì)量).
分析:熟記一氧化碳還原氧化鐵的化學(xué)反應(yīng)式;
【提出問題】熟記碳還原氧化鐵的化學(xué)反應(yīng)式;
【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】②根據(jù)可燃性氣體與空氣混合加熱時(shí)有爆炸的危險(xiǎn)考慮;
【實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象】根據(jù)氧化鐵是紅色,鐵粉是黑色分析判斷現(xiàn)象;
【交流與反思】根據(jù)實(shí)驗(yàn)完成后還要考慮分離出所要得到的物質(zhì)考慮;
【完善實(shí)驗(yàn)】根據(jù)澄清石灰水可以檢驗(yàn)二氧化碳、氫氧化鈉溶液可以吸收二氧化碳、一氧化碳可以還原氧化銅并生成二氧化碳?xì)怏w考慮;
【拓展延伸】(1)認(rèn)真分析其原理,利用大氣壓強(qiáng)的知識(shí)來解釋檢驗(yàn)裝置氣密性的方法;
(2)為使測(cè)得的氣體體積更精確,記錄c中液面刻度時(shí),除使視線與凹液面的最低處相平外,還應(yīng)d處觀察上升的是否與c中下降的一致;以盡量減少誤差;
(3)如果實(shí)驗(yàn)過程中,發(fā)現(xiàn)稀硫酸的量不足,應(yīng)中途加酸還是重新實(shí)驗(yàn):中途添加酸時(shí),會(huì)造成氣體逸散,影響氣體體積的精確測(cè)量
(4)已知?dú)怏w的體積,根據(jù)密度,可以求出氣體的質(zhì)量;但不知道剩余固體質(zhì)量或鐵粉的質(zhì)量,無(wú)法計(jì)算.所以實(shí)驗(yàn)中由于缺少某一步驟導(dǎo)致數(shù)據(jù)缺乏而無(wú)法計(jì)算,該步驟是:測(cè)量裝置B反應(yīng)后所得的固體質(zhì)量(或測(cè)量鐵粉的質(zhì)量).
點(diǎn)評(píng):本題以實(shí)驗(yàn)探究的形式考查化學(xué)反應(yīng)式的書寫、實(shí)驗(yàn)中的注意事項(xiàng)、以及不用碳還原氧化鐵的原因,還有相關(guān)的拓展實(shí)驗(yàn),可謂考查詳盡,即考查了知識(shí),又培養(yǎng)了學(xué)生的細(xì)心、耐心分析解決問題的能力.