Question

4．煉鐵的原理是利用一氧化碳與氧化鐵反應(yīng)，某同學(xué)利用該原理設(shè)計(jì)了一個(gè)實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)裝置見如圖：
（1）實(shí)驗(yàn)中玻璃管里氧化鐵粉末的顏色變化是紅色粉末變成黑色，觀察到澄清石灰水的現(xiàn)象是澄清的石灰水變渾濁．   
（2）實(shí)驗(yàn)前“通入CO”與“開始加熱”的順序是先通入CO再開始加熱；
（3）實(shí)驗(yàn)后“停止通入CO”與“停止加熱”的順序是先停止加熱再停止通入CO．
（4）實(shí)驗(yàn)要在裝置末端a處燃著一盞酒精燈，其作用是防止一氧化碳對(duì)大氣的污染．
（5）寫出CO還原Fe₂O₃的化學(xué)方程式3CO+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂；
（6）實(shí)驗(yàn)開始時(shí)要先通入CO，把裝置中的空氣排盡后再
加熱，以防發(fā)生爆炸．檢驗(yàn)裝置中的空氣已排盡的方法是在右端導(dǎo)氣管口用排水法收集一試管氣體，移近火焰，若發(fā)出輕微的噗，證明空氣已經(jīng)排盡．
（7）待四氧化三鐵完全反應(yīng)后，停止加熱A處，在斷開A、B之前應(yīng)繼續(xù)通入一氧化碳至A處玻璃管冷卻．若不繼續(xù)通入一氧化碳．可能出現(xiàn)的后果是石灰水回流至A處玻璃管中，導(dǎo)致玻璃管炸裂；反應(yīng)生成的鐵被氧化．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)氧化鐵發(fā)生反應(yīng)的過程來分析；
（2）根據(jù)玻璃管內(nèi)有空氣，通入一氧化碳易發(fā)生爆炸分析；
（3）根據(jù)還原出的鐵溫度較高，易于空氣中的氧氣反應(yīng)重新生成鐵的氧化物分析；
（4）根據(jù)一氧化碳是對(duì)大氣有污染的氣體分析；
（5）根據(jù)反應(yīng)的原理來分析書寫；
（6）點(diǎn)燃或加熱一氧化碳之前要驗(yàn)純，據(jù)此解答；
（7）根據(jù)裝置的特點(diǎn)進(jìn)行分析．

解答 解：（1）在高溫的條件下，一氧化碳將紅色氧化鐵粉末還原為黑色的鐵粉，同時(shí)生成二氧化碳；故填：紅色粉末變成黑色；澄清的石灰水變渾濁；
（2）由于玻璃管內(nèi)有空氣，通入一氧化碳高溫時(shí)易發(fā)生爆炸．所以實(shí)驗(yàn)前先通入CO，排凈玻璃管中的空氣再開始加熱．故填：先通入CO再開始加熱；
（3）由于還原出的鐵溫度較高，易于空氣中的氧氣反應(yīng)重新生成鐵的氧化物．所以，實(shí)驗(yàn)后先停止加熱再停止通入CO，直到玻璃管冷卻為止；故填：先停止加熱再停止通入CO；
（4）為了防止一氧化碳對(duì)大氣的污染，所以，實(shí)驗(yàn)時(shí)要在裝置末端a處燃著一盞酒精燈除去反應(yīng)剩余的CO；故填：防止一氧化碳對(duì)大氣的污染；
（5）一氧化碳還原氧化鐵的反應(yīng)原理為：3CO+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂；故填：3CO+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂；
（6）要檢驗(yàn)一氧化碳是否將裝置內(nèi)的空氣排盡，可以在右端導(dǎo)氣管口用排水法收集一試管氣體，移近火焰，若發(fā)出輕微的噗，證明空氣已經(jīng)排盡，故填：在右端導(dǎo)氣管口用排水法收集一試管氣體，移近火焰，若發(fā)出輕微的噗，證明空氣已經(jīng)排盡；
（7）停止加熱A處，玻璃管溫度降低，若不繼續(xù)通一氧化碳，B處石灰水會(huì)回流至A處玻璃管，導(dǎo)致玻璃管炸裂且反應(yīng)生成的鐵被氧化．故答案為：石灰水回流至A處玻璃管中，導(dǎo)致玻璃管炸裂；反應(yīng)生成的鐵被氧化．

點(diǎn)評(píng) 解答本題關(guān)鍵是要知道根據(jù)生成物分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的方法，熟悉方程式的書寫方法，知道一氧化碳還原氧化鐵的注意事項(xiàng)，尾氣的處理方法．