Question

某化學興趣小組用一氧化碳與氧化鐵的反應來探究煉鐵的原理，裝置如下圖a所示。請回答有關(guān)問題

（1）實驗開始時，應  ▲  （填“先加熱再通CO”或“先通CO再加熱”），目的是  ▲  。
（2）實驗進行一段時間后，玻璃管A中出現(xiàn)的現(xiàn)象為    ▲  ，反應方程式為  ▲  。
（3）在一定條件下，除CO外，還有哪些物質(zhì)可以還原Fe₂O₃ ▲ （請寫一物質(zhì)的化學式）。
（4）為測定某赤鐵礦粉樣品中Fe₂O₃的質(zhì)量分數(shù)（赤鐵礦石的主要成分是Fe₂O₃），該興趣小組利用圖b裝置，設計了如下實驗方案（裝置氣密性良好；赤鐵礦粉中雜質(zhì)不參與反應；假設赤鐵礦粉樣品中的Fe₂O₃完全反應）：
①取礦物樣品并稱量該樣品的質(zhì)量；    ②測出反應前試管B和管內(nèi)物質(zhì)總質(zhì)量；
③測出反應后試管B和管內(nèi)物質(zhì)總質(zhì)量； ④計算出赤鐵礦粉樣品中Fe₂O₃的質(zhì)量分數(shù)。
某同學認為：該實驗方案并不一定能準確測出赤鐵礦粉樣品中Fe₂O₃的質(zhì)量分數(shù)，理由是
  ▲  ，因此，該同學建議將試管B中澄清石灰水換成  ▲  濃溶液。
不改變裝置和藥品，你還可以通過測定 ▲  等數(shù)據(jù)，再通過計算得出赤鐵礦粉樣品中Fe₂O₃的質(zhì)量分數(shù)。
（5）為防止實驗中尾氣對大氣的污染，請寫出處理尾氣的一種方法  ▲  。

Answer 1

（1）先通CO再加熱，除盡裝置內(nèi)空氣以防止爆炸。（2）紅棕色固體逐漸變成黑色， 3CO+Fe₂O₃^高溫 2Fe+3CO₂。（3）H₂或C。（4）生成的二氧化碳氣體不一定被石灰水完全吸收，氫氧化鈉（或NaOH）。反應前玻璃管內(nèi)樣品質(zhì)量和反應后玻璃管內(nèi)剩余固體的質(zhì)量。（5）點燃或收集（其他合理答案均可）。

分析：（1）可燃性的氣體和助燃性的氣體混合 點燃時會發(fā)生爆炸；
（2）根據(jù)反應物生成物以及反應條件確定方程式及反應現(xiàn)象．
（3）具有還原性的物質(zhì)有氫氣、碳、一氧化碳；
（4）要測定礦物中Fe₂O₃的質(zhì)量分數(shù)，可以根據(jù)生成的二氧化碳的質(zhì)量或是反應前后固體物質(zhì)的質(zhì)量差來進行計算．
（5）一氧化碳有毒，須進行尾氣處理；
解答：解：（1）一氧化碳具有可燃性和氧氣混合在點燃的條件下會發(fā)生爆炸，故答案為：先通CO再加熱、排盡裝置內(nèi)的空氣，防止加熱時發(fā)生爆炸，
（2）一氧化碳還原氧化鐵在加熱的條件下生成鐵和二氧化碳，氧化鐵是紅色粉末，鐵是黑色的粉末，故答案為：紅棕色固體逐漸變成黑色，3CO+Fe₂O₃^高溫2Fe+3CO₂．
（3）H₂或C或一氧化碳都具有還原性；故答案為：H₂或C．
（4）石灰水是氫氧化鈣的水溶液，氫氧化鈣是微溶于水的物質(zhì)，故所含的溶質(zhì)少，不一定能將生成的二氧化碳全部吸收，所以不一定能準確測出礦物中Fe₂O₃的質(zhì)量分數(shù)，還可以設計實驗通過測定反應前后固體物質(zhì)的質(zhì)量差進行計算；故答案為：生成的二氧化碳氣體不一定被石灰水完全吸收、氫氧化鈉、反應前玻璃管內(nèi)樣品質(zhì)量和反應后玻璃管內(nèi)剩余固體的質(zhì)量
（5）由于一氧化碳有毒，必須進行尾氣處理，根據(jù)一氧化碳的性質(zhì)可確定尾氣處理的方法；故答案為：點燃或收集