Question

某化學(xué)興趣小組根據(jù)右圖所示進行模擬煉鐵的實驗，并對產(chǎn)物成分進行探究．經(jīng)初步分析：無色氣體A不含有單質(zhì)氣體，黑色粉末B含有兩種單質(zhì)中的一種或者兩種．
高爐煉鐵的原理為

 

．
興趣小組又分成甲乙兩組分別對無色氣體A和黑色粉末B的成分進行探究．
【猜想與假設(shè)】
甲組在分析了煉鐵的原理后，認為無色氣體A中可能有CO₂，也可能有剩余的

 

．
乙組認為黑色粉末的成分中存在以下三種情況：
假設(shè)一：只含有碳．  假設(shè)二：只含有

 

．  假設(shè)三：以上兩種物質(zhì)都含有．
【實驗探究】
（1）為驗證甲組的猜想，大家按下圖示進行實驗（箭頭表示氣體流向）：

當看到Ⅰ中澄清石灰水變渾濁，Ⅲ中灼熱的氧化銅變紅，可以確定無色氣體A的成分為：

 

，Ⅱ中濃硫酸的作用是：

 

．
（2）為驗證乙組中假設(shè)三成立，大家用物理和化學(xué)兩種方法來進行探究

實驗方法	實驗操作	實驗現(xiàn)象	實驗結(jié)果
物理方法			假設(shè)三成立
化學(xué)方法	取少量黑色粉末B于試管中，加入過量的稀鹽酸		假設(shè)三成立

寫出黑色粉末B中加入過量的稀鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式：

 

．
【交流反思】
在做甲組的實驗中發(fā)現(xiàn)其存在一個很不環(huán)保的缺陷，請指出來

 

．

Answer 1

考點：鐵的冶煉,常見氣體的檢驗與除雜方法,常見金屬的特性及其應(yīng)用,金屬的化學(xué)性質(zhì),書寫化學(xué)方程式、文字表達式、電離方程式

專題：金屬與金屬材料

分析：（1）根據(jù)煉鐵原理，用一氧化碳還原鐵礦石進行解答．
【猜想與假設(shè)】
尾氣中可能含有一氧化碳，或二氧化碳，或一氧化碳和二氧化碳；
黑色固體中可能含有鐵，或碳，或鐵和碳；
【實驗與探究】
磁鐵能夠吸引鐵，稀鹽酸能和鐵反應(yīng)生成氯化亞鐵和氫氣；
【交流與反思】
一氧化碳有毒，擴散到空氣中會污染環(huán)境．

解答：解：（1）煉鐵是將原料（鐵礦石、焦炭、石灰石、空氣）通入高爐中，在高爐中發(fā)生復(fù)雜反應(yīng)，生成鐵的單質(zhì)，例如以赤鐵礦為例，氧化鐵和一氧化碳反應(yīng)生成鐵和二氧化碳，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：3CO+Fe₂O₃

高溫  .

2Fe+3CO₂；
【猜想與假設(shè)】
無色氣體A中可能有CO₂，也可能有未反應(yīng)的一氧化碳．
故填：一氧化碳．
假設(shè)一：只含有碳．  假設(shè)二：只含有鐵．  假設(shè)三：以上兩種物質(zhì)都含有．
故填：鐵．
【實驗與探究】
（1）Ⅰ中澄清石灰水變渾濁，說明有二氧化碳，Ⅲ中灼熱的氧化銅變紅，說明有一氧化碳，Ⅱ中濃硫酸的作用是：干燥氣體．
故填：二氧化碳和一氧化碳；干燥氣體．
（2）實驗操作及實驗現(xiàn)象如表中所示．

實驗方法	實驗操作	實驗現(xiàn)象	實驗結(jié)果
物理方法	取少量黑色粉末B，用磁鐵吸引	部分黑色粉末被吸引上來
化學(xué)方法		部分黑色粉末溶解，產(chǎn)生氣泡

鐵和稀鹽酸反應(yīng)能生成氯化亞鐵和氫氣，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Fe+2HCl=FeCl₂+H₂↑．
故填：Fe+2HCl=FeCl₂+H₂↑．
為了防止一氧化碳污染環(huán)境，應(yīng)該對尾氣進行處理．
故答案為：（1）3CO+Fe₂O₃

高溫  .

2Fe+3CO₂
【猜想與假設(shè)】一氧化碳；鐵
【實驗與探究】（1）二氧化碳和一氧化碳；干燥氣體；
（2）

實驗方法	實驗操作	實驗現(xiàn)象	實驗結(jié)果
物理方法	取少量黑色粉末B，用磁鐵吸引	部分黑色粉末被吸引上來
化學(xué)方法		部分黑色粉末溶解，產(chǎn)生氣泡

Fe+2HCl=FeCl₂+H₂↑．
沒有進行尾氣處理．

點評：化學(xué)實驗現(xiàn)象是化學(xué)實驗最突出、最鮮明的部分，也是進行分析推理得出結(jié)論的依據(jù)，掌握物質(zhì)的性質(zhì)和相互之間的反應(yīng)關(guān)系，并有助于提高觀察、實驗?zāi)芰Γ�所以，對化學(xué)實驗不僅要認真觀察，還應(yīng)掌握觀察實驗現(xiàn)象的方法．