Question

15．在實驗室里，可以利用如圖裝置制得鐵．
（1）A處玻璃管內(nèi)的反應(yīng)現(xiàn)象為紅色粉末變成黑色．
所發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為3CO+Fe₂O₃ $\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂．
（2）B處可觀察到的現(xiàn)象是澄清石灰水變渾濁；反應(yīng)方程式為CO₂+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+H₂O．
C處酒精燈的作用是點燃尾氣，防止污染空氣
（3）待氧化鐵完全反應(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
（4）煉鐵廠常以焦炭、赤鐵礦（主要成分是氧化鐵）、空氣等為主要原料煉鐵，反應(yīng)過程如下：

請寫出第 ①②③步反應(yīng)的化學(xué)方程式：①C+O₂$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$CO₂； ②C+CO₂$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2CO；③Fe₂O₃+3CO$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂；
（5）焦炭的作用是生成還原劑CO，燃燒放熱維持爐溫．

Answer 1

分析 （1）一氧化碳具有還原性，與氧化鐵反應(yīng)生成鐵和二氧化碳；
（2）B中二氧化碳與石灰水生成碳酸鈣沉淀和水，尾氣中含有一氧化碳據(jù)此分析解答即可；
（3）根據(jù)裝置的特點進行分析；
（4）反應(yīng)①是焦炭在高溫下與空氣中的氧氣反應(yīng)生成二氧化碳，反應(yīng)②是二氧化碳與焦炭在高溫下反應(yīng)生成一氧化碳，反應(yīng)③主要是利用CO的還原性，在高溫下和氧化鐵反應(yīng)生成鐵和二氧化碳，寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式即可；
（5）焦炭在高爐中主要是提供能量及得到還原劑．

解答 解：（1）一氧化碳具有還原性，與氧化鐵反應(yīng)生成鐵和二氧化碳，會觀察到紅色粉末變成黑色；故填：紅色粉末變成黑色；3CO+Fe₂O₃ $\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂；
（2）B中二氧化碳與石灰水生成碳酸鈣沉淀和水，B處可觀察到的現(xiàn)象是：澄清石灰水變渾濁；反應(yīng)的化學(xué)方程式為：CO₂+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+H₂O．C裝置的作用是：點燃尾氣，防止污染空氣；
故填：澄清石灰水變渾濁；CO₂+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+H₂O；點燃尾氣，防止污染空氣；
（3）停止加熱A處，玻璃管溫度降低，若不繼續(xù)通一氧化碳，B處石灰水會回流至A處玻璃管，導(dǎo)致玻璃管炸裂且反應(yīng)生成的鐵被氧化．故答案為：石灰水回流至A處玻璃管中，導(dǎo)致玻璃管炸裂；反應(yīng)生成的鐵被氧化；
（4）反應(yīng)①是焦炭在高溫下與空氣中的氧氣反應(yīng)生成二氧化碳，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：C+O₂$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$CO₂；反應(yīng)②是二氧化碳與焦炭在高溫下反應(yīng)生成一氧化碳，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：C+CO₂$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2CO；反應(yīng)③主要是利用CO的還原性，在高溫下和氧化鐵反應(yīng)生成鐵和二氧化碳，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Fe₂O₃+3CO$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂．
故填：C+O₂$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$CO₂；C+CO₂$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2CO；Fe₂O₃+3CO$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂．
（5）焦炭在高爐中主要是提供能量及得到還原劑，高爐內(nèi)的反應(yīng)需要熱量也是需要焦炭提供；故填：生成還原劑CO，燃燒放熱維持爐溫．
本題答案為：
（1）紅色粉末變成黑色；3CO+Fe₂O₃ $\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂；
（2）澄清石灰水變渾濁；CO₂+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+H₂O；點燃尾氣，防止污染空氣；
（3）石灰水回流至A處玻璃管中，導(dǎo)致玻璃管炸裂；反應(yīng)生成的鐵被氧化；
（4）C+O₂$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$CO₂；C+CO₂$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2CO；Fe₂O₃+3CO$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂．
（5）生成還原劑CO，燃燒放熱維持爐溫．

點評 解答本題關(guān)鍵是要知道根據(jù)生成物分析實驗現(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，尾氣的處理方法．