Question

4．鋼鐵的冶煉是人類文明的一個(gè)重要的標(biāo)志，如圖是實(shí)驗(yàn)室冶煉鐵的裝置圖
（1）寫出冶煉鐵的化學(xué)方程式Fe₂O₃+3CO$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂；
（2）上述實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象為紅色粉末變成黑色，澄清石灰水變渾濁．
（3）處理尾氣的原因是CO有毒，排入空氣會引起空氣污染．
（4）用這種方法煉得的鐵與工業(yè)上煉出的生鐵在組成上的最大區(qū)別是煉得的鐵不含雜質(zhì)比生鐵更純．

Answer 1

分析 根據(jù)煉鐵原理及實(shí)驗(yàn)裝置圖可得出：該實(shí)驗(yàn)用一氧化碳還原氧化鐵，用澄清石灰水來檢驗(yàn)并吸收產(chǎn)物二氧化碳；在一氧化碳的還原作用下，玻璃管中的紅色物質(zhì)變?yōu)楹谏�；如果通入一氧化碳過量，存在有毒尾氣未處理的缺陷．

解答 解：（1）在高溫下，一氧化碳與氧化鐵反應(yīng)生成鐵和二氧化碳，化學(xué)方程式為：3CO+Fe₂O₃ $\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂．
（2）在高溫下，一氧化碳與氧化鐵反應(yīng)生成鐵和二氧化碳，實(shí)驗(yàn)過程中，硬質(zhì)玻璃管內(nèi)可以觀察到紅色粉末變黑．氧化鐵在一氧化碳的還原作用下生成二氧化碳，使澄清石灰水變渾濁；
（3）一氧化碳有毒，排入空氣會污染空氣，所以要處理尾氣．
（4）實(shí)驗(yàn)中沒有碳的參與得到鐵是純鐵，而工業(yè)煉鐵中含有碳單質(zhì)．
故答案為：（1）Fe₂O₃+3CO$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂；（2）紅色粉末變成黑色，澄清石灰水變渾濁；（3）CO有毒，排入空氣會引起空氣污染；（4）煉得的鐵不含雜質(zhì)比生鐵更純．

點(diǎn)評 本題考查了高爐煉鐵的原理以及實(shí)驗(yàn)中的注意點(diǎn)，更高層次的要求設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)（證明鐵產(chǎn)生）以及實(shí)際搭建裝置的實(shí)驗(yàn)操作能力．