Question

如圖是改進(jìn)的模擬煉鐵實(shí)驗(yàn)裝置，該煉鐵反應(yīng)的化學(xué)方程式是

 

．實(shí)驗(yàn)前用注水法測出“從玻璃旋塞至瓶口橡皮塞之間玻璃管和橡皮管的總?cè)莘e”約18mL，并在試劑瓶中裝滿澄清的石灰水；然后用橡皮管按圖連接裝置，并檢查裝置的氣密性．

（1）輕輕打開旋塞，石灰水即刻流入燒杯中，當(dāng)石灰水液面降低到

 

mL標(biāo)記后，開始加熱氧化鐵，過一會兒觀察到澄清石灰水

 

；當(dāng)紅棕色的粉末全部變黑后，停止加熱，用彈簧夾夾住橡皮管后，再關(guān)閉CO旋塞，目的是為了

 

．
（2）玻璃管冷卻后，把生成的黑色粉末倒在白紙上，它仍然保持黑色．
【提出問題】CO還原氧化鐵后所得黑色粉末全部是鐵粉嗎？
【查閱資料】查閱到的相關(guān)資料：
CO與氧化鐵在570℃以上時，依次發(fā)生下列3個反應(yīng)：3Fe₂O₃+CO

高溫  .

2Fe₃O₄+CO₂； Fe₃O₄+CO

高溫  .

3FeO+CO₂； FeO+CO

高溫  .

Fe+CO₂．在鐵的氧化物中，僅有氧化鐵是紅棕色，其余皆是黑色，僅有氧化亞鐵在空氣中會很快被氧化成氧化鐵，僅有四氧化三鐵具有磁性．
【猜想與假設(shè)】請你結(jié)合課本知識和查到的資料信息，對黑色粉末的組成提出猜想．
猜想①：黑色粉末全部是鐵粉；
猜想②：黑色粉末全部是四氧化三鐵；
猜想③：黑色粉末是

 

．
【實(shí)驗(yàn)與結(jié)論】用磁鐵靠近黑色粉末，全部被吸引；再取少量黑色粉末放入足量的硫酸銅溶液中，攪拌后發(fā)現(xiàn)黑色粉末部分變紅．因此得出猜想

 

正確．
【反思與拓展】裝滿石灰水的試劑瓶在實(shí)驗(yàn)中的作用有

 

（填字母）．
A．檢驗(yàn)CO₂ B．吸收CO₂   C．收集尾氣  D．顯示導(dǎo)管里的空氣是否排完．

Answer 1

考點(diǎn)：鐵的冶煉,金屬的化學(xué)性質(zhì),書寫化學(xué)方程式、文字表達(dá)式、電離方程式

專題：金屬與金屬材料

分析：（1）根據(jù)石灰水遇到二氧化碳變渾濁，為防止倒吸，停止加熱，應(yīng)先用彈簧夾夾住橡皮管后，再關(guān)閉CO旋塞；
（2）四氧化三鐵和鐵為黑色固體，有強(qiáng)磁性，能夠被磁鐵吸引，裝滿石灰水的試劑瓶在實(shí)驗(yàn)中檢驗(yàn)CO₂；吸收CO₂；收集尾氣；顯示導(dǎo)管里的空氣是否排完．進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證．

解答：解：（1）開始輕輕打開旋塞，先使一氧化碳把管內(nèi)空氣排凈，當(dāng)石灰水液面降低到18ml即可；由于一氧化碳和氧化鐵反應(yīng)生成二氧化碳和鐵，加熱氧化鐵，過一會兒觀察到澄清石灰水變渾濁；為防止倒吸，停止加熱，應(yīng)先用彈簧夾夾住橡皮管后，再關(guān)閉CO旋塞；
（2）四氧化三鐵和鐵為黑色固體，有強(qiáng)磁性，能夠被磁鐵吸引；與硫酸銅溶液反應(yīng)，發(fā)現(xiàn)黑色粉末部分變紅，說明黑色粉末是四氧化三鐵和鐵的混合物；裝滿石灰水的試劑瓶在實(shí)驗(yàn)中檢驗(yàn)CO₂；吸收CO₂；收集尾氣；顯示導(dǎo)管里的空氣是否排完．進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證．
答案：Fe₂O₃+3CO 

高溫  .

2Fe+3CO₂
（1）18；   變渾濁；   防倒吸
（2）【猜想與假設(shè)】鐵粉和四氧化三鐵；
【實(shí)驗(yàn)與結(jié)論】③；
【反思與拓展】ABCD．

點(diǎn)評：本題考查了如何探究物質(zhì)的性質(zhì)和變化規(guī)律，掌握反應(yīng)現(xiàn)象與本質(zhì)的聯(lián)系；學(xué)會利用猜想和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證的方法，進(jìn)行探究物質(zhì)的組成成分．