Question

【題目】早在春秋戰國時期，我國就開始生產和使用鐵器。工業上煉鐵的原理是利用一氧化碳和氧化鐵的反應。某化學興趣小組利用如圖裝置進行實驗探究，請按要求填空：

(1)除CO外，還有哪些物質可以還原Fe2O3？_____(請寫一種物質的化學式)。

(2)實驗中盛澄清石灰水的試管中可觀察到的現象是_____。

(3)右邊導氣管口放置點燃的酒精燈的目的是_____。

(4)實驗開始時要先通入CO，把裝置中的空氣排盡后再加熱，以防發生爆炸。檢驗裝置中的空氣已排盡的方法是_____。

(5)鋼是通過生鐵煉制成的，在煉鋼的過程中用純氧而不用空氣的原因是_____。

Answer 1

【答案】C(或H2) 石灰水變渾濁 燃燒多余的CO(或消除CO對空氣的污染) 在右端導氣管口用排水法收集一試管氣體，移近火焰，若發出輕微的爆鳴聲，證明空氣已經排盡 促使反應更加劇烈，并獲得更多的熱量

【解析】

(1)除CO外，具有還原性的物質還有C(或H2)等，也可以還原Fe2O3；

(2)在高溫條件下，一氧化碳與氧化鐵反應，生成的二氧化碳能使澄清的石灰水變渾濁；

(3)由于尾氣中含有一氧化碳，能污染空氣；所以，右邊導氣管口放置點燃的酒精燈的目的是燃燒多余的CO；

(4)如果裝置中的空氣已排盡，裝置內就是純凈的一氧化碳，檢驗的方法是：在右端導氣管口用排水法收集一試管氣體，移近火焰，若發出輕微的爆鳴聲，證明空氣已經排盡；

(5)煉鋼是進一步除去煉出的鐵中的雜質的過程，利用的是氧氣與雜質金屬反應；因為雜質含量本來就不多，所以如果采用空氣的話，氧氣含量只有不到五分之一，與雜質金屬接觸的幾率更小了，不利于除雜，空氣中還含有一部分雜質氣體很難從鋼水中除去；同時由于氧氣與雜質反應劇烈放熱，為反應進行提供了熱量，便于達到熔點，提高鋼材堅韌度等指標。綜合以上論述，在煉鋼的過程中用純氧而不用空氣的原因是：促使反應更加劇烈，并獲得更多的熱量。