Question

鐵礦石冶煉成鐵是一個(gè)復(fù)雜的過程，把鐵礦石和焦炭、石灰石一起加入高爐，在高溫下，利用焦炭與氧氣反應(yīng)生成的一氧化碳把鐵從鐵礦石里還原出來．一氧化碳還原氧化鐵的化學(xué)方程式為 _________ ．某化學(xué)興趣小組同學(xué)在學(xué)習(xí)煉鐵的相關(guān)內(nèi)容時(shí)，對煉鐵時(shí)還原劑的選擇進(jìn)行了如下探究．
【提出問題】單質(zhì)碳也具有還原性，碳還原氧化鐵的化學(xué)方程式為 _________ ．為什么工業(yè)上不用焦炭作為還原劑直接還原鐵礦石？
【猜想與假設(shè)】焦炭和鐵礦石都是固體，接觸面積小，反應(yīng)不易完全．
【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】實(shí)驗(yàn)步驟及注意事項(xiàng)如下：
①稱取兩份相同質(zhì)量的氧化鐵粉末．一份與足量的碳粉均勻混合放入下圖裝置A的試管中；另一份放入下圖裝置B的玻璃管中．
②裝置A和B兩組實(shí)驗(yàn)同時(shí)開始進(jìn)行．在裝置B的反應(yīng)中，實(shí)驗(yàn)開始前應(yīng)先 _________ （選填“通CO”或“加熱”）； 實(shí)驗(yàn)結(jié)束后應(yīng)繼續(xù)通入CO直至冷卻至室溫，其原因是 _________ ．

【實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象】當(dāng)裝置B的玻璃管中固體完全由 _________ 時(shí)（選填“紅色變?yōu)楹谏�”或“黑色變�(yōu)榧t色”），裝置A的試管中仍有 _________ ．
【解釋與結(jié)論】焦炭和鐵礦石都是固體，接觸面積小，反應(yīng)確實(shí)不易完全，這可能是工業(yè)上不用焦炭作為還原劑直接還原鐵礦石的一個(gè)原因．
【交流與反思】經(jīng)過查閱資料和討論，該小組同學(xué)發(fā)現(xiàn)除了上述原因外，工業(yè)上不用焦炭作為還原劑直接還原鐵礦石還有一些其它原因，試寫出其中的一個(gè)： _________ ．
【完善實(shí)驗(yàn)】聯(lián)想到單質(zhì)碳的一些化學(xué)性質(zhì)，甲同學(xué)認(rèn)為在碳還原氧化鐵的反應(yīng)中可能還會有CO產(chǎn)生．為了證明碳還原氧化鐵所得的氣體中含有CO和CO₂，將該氣體通過下圖的檢驗(yàn)裝置，正確的連接順序是 _________ （選填字母，裝置可重復(fù)使用）．經(jīng)過檢驗(yàn)，證實(shí)碳還原氧化鐵所得的氣體中確實(shí)含有CO和CO₂，因此裝置A的不足之處是 _________ ．

【拓展延伸】乙同學(xué)用下圖裝置測定鐵的相對原子質(zhì)量，主要實(shí)驗(yàn)步驟如下（必要的固定裝置已略去）：
①連接裝置并檢查裝置氣密性；
②加入藥品和水；
③記錄c中液面刻度（c為帶有刻度的玻璃管）；
④由a向b中滴加稀硫酸至過量；
⑤待b中不再有氣體產(chǎn)生并恢復(fù)至室溫后，記錄c中液面刻度，計(jì)算得到氣體的體積為V mL（經(jīng)查，室溫室壓下該氣體密度為ρ g/L）．

（1）檢驗(yàn)該裝置氣密性的方法是 _________ ．
（2）為使測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) _________ ．
（3）如果實(shí)驗(yàn)過程中，發(fā)現(xiàn)稀硫酸的量不足，應(yīng) _________ （選填“中途加酸”或“重新實(shí)驗(yàn)”）．
（4）丙同學(xué)發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)中由于缺少某一步驟導(dǎo)致數(shù)據(jù)缺乏而無法計(jì)算，該步驟是 _________ ．

Answer 1

3CO+Fe₂O₃2Fe+3CO₂
【提出問題】3C+2Fe₂O₃4Fe+3CO₂↑；
【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】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】紅色變?yōu)楹谏�；紅色物質(zhì)；
【交流與反思】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)】C→D→C→E→C；缺少尾氣處理裝置；
【拓展延伸】（1）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）使d、c中的液面相平；
（3）重新實(shí)驗(yàn)；
（4）測量裝置B反應(yīng)后所得的固體質(zhì)量（或測量鐵粉的質(zhì)量）．