Question

某同學設計如圖所示的實驗裝置，進行一氧化碳還原氧化鐵的實驗．試回答：

（l）該裝置存在的一個主要問題是______；你的改進方法是______．
（2）實驗開始時，是先給氧化鐵加熱，還是先通入一氧化碳？______．
（3）實驗過程中，圖中A處能觀察到的實驗現象是______．發生反應的化學方程式為______．B處觀察到的實驗現象是______．
（4）查閱資料，實驗過程中一氧化碳和氧化鐵反應不僅能生成鐵，還可能生成中間產物氧化亞鐵（化學式為FeO）等．在高溫下，一氧化碳和氧化鐵可生成鐵，氧化亞鐵，四氧化三鐵．請寫出只生成氧化亞鐵的方程式______．

Answer 1

解：（1）由于一氧化碳有毒，直接排到空氣中能夠造成污染，應該對尾氣處理；
故答案為：尾氣沒有進行處理，會污染空氣；點燃或收集
（2）因為裝置中存在空氣，在加熱前需要將空氣排盡，如果先給氧化鐵加熱，一氧化碳和空氣的混合氣體受熱時可能發生爆炸．故先通入一氧化碳；
故答案為：先通入一氧化碳
（3）在高溫條件下，紅色的氧化鐵被一氧化碳還原為黑色的鐵．所以，A處觀察到的現象是氧化鐵（紅棕色或紅色）還原為鐵（黑色），反應的方程式為：3CO+Fe₂O₃2Fe+3CO₂；因為有二氧化碳的生成，所以B處觀察到的實驗現象是：澄清石灰水變渾濁；
（4）在高溫下，一氧化碳和二氧化碳可生成鐵，氧化亞鐵，四氧化三鐵．其中只生成氧化亞鐵的方程式為：CO+Fe₂O₃2FeO+CO₂
故答案為：（1）尾氣沒有進行處理，會污染空氣；點燃或收集；
（2）先通入一氧化碳；
（3）紅色固體變為黑色；3CO+Fe₂O₃2Fe+3CO_2； 澄清石灰水變渾濁；
（4）CO+Fe₂O₃2FeO+CO₂
分析：（1）根據一氧化碳有毒，擴散到空氣中能夠污染空氣分析；
（2）根據一氧化碳和空氣的混合氣體受熱時可能發生爆炸分析；
（3）根據反應物、生成物的顏色及狀態分析現象，根據反應寫出反應的方程式；
（4）根據信息寫出方程式．
點評：本題考查了高爐煉鐵的原理以及實驗中的注意點事項（先通氣體后加熱，尾氣處理）和實驗現象（粉末由紅變黑，石灰水變渾濁）等．