Question

某實驗小組模擬高爐煉鐵的化學(xué)反應(yīng)原理進行實驗,其裝置如圖所示。

(1)A處發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是　____________________。

(2)B中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是　____________________。

C處點燃酒精燈的目的是　__________________________。

(3)實驗結(jié)束后,小李看到紅色固體全部變黑了,認為產(chǎn)物就是單質(zhì)鐵,但小王提出了質(zhì)疑:還有可能生成其他物質(zhì)。為了進一步驗證其固體成分,小王查到下列資料:

①鐵的氧化物有氧化鐵、氧化亞鐵、四氧化三鐵(該化合物中鐵有+2、+3兩種化合價),其中氧化鐵為紅棕色,其余都為黑色;并且只有四氧化三鐵能被磁鐵吸引。

②鐵的氧化物都能與酸發(fā)生反應(yīng)而溶解。

根據(jù)上述信息,小王又設(shè)計了兩個實驗。

[實驗1]將黑色固體研磨后,取少量加入　　　　溶液中,觀察到有氣泡出現(xiàn),溶液未變黃色,據(jù)此得出的結(jié)論是 _________________　。

[實驗2]再用磁鐵吸引余下黑色固體,實驗后即可對黑色固體成分進行判斷　　　　_______________________。

Answer 1

本題以模擬高爐煉鐵的反應(yīng)原理為主題,考查學(xué)生對煉鐵過程中各反應(yīng)原理、反應(yīng)現(xiàn)象、鐵及鐵的氧化物性質(zhì)等的認識。(1)根據(jù)煉鐵的原理可以知道,A處通入的氣體是一氧化碳,則可以寫出一氧化碳與氧化鐵反應(yīng)的化學(xué)方程式;(2)根據(jù)一氧化碳還原氧化鐵得到鐵和二氧化碳的原理完成B處化學(xué)方程式的書寫,過程中可能一氧化碳過多,必須對尾氣進行處理,據(jù)此明確點燃酒精燈的作用;第(3)題中,根據(jù)題中信息“紅色固體全部變黑”,結(jié)合資料①中“其中氧化鐵為紅棕色,其余都為黑色;并且只有四氧化三鐵能被磁鐵吸引”的信息,可知產(chǎn)物中沒有氧化鐵;結(jié)合資料②“鐵的氧化物都能與酸發(fā)生反應(yīng)而溶解”等信息及兩個實驗中的“有氣泡出現(xiàn),溶液未變黃色”這一信息,可以得出實驗1中所加入的溶液為酸溶液,黑色固體中一定有鐵,沒有四氧化三鐵;通過實驗2“用磁鐵吸引余下黑色固體”,若黑色固體全部被吸引,則固體中沒有氧化亞鐵,若固體部分被吸引,則固體為鐵和氧化亞鐵的混合物。

答案:(1)3CO+Fe₂O₃2Fe+3CO₂

(2)CO₂+Ca(OH)₂====CaCO₃↓+H₂O　防止CO污染環(huán)境

(3)[實驗1]稀硫酸(或稀鹽酸)　有單質(zhì)鐵,無Fe₃O₄

[實驗2]如果黑色固體被磁鐵全部吸引,說明只有單質(zhì)鐵,如果部分被吸引,說明黑色固體為Fe和FeO