Question

8．實驗室中用CO還原赤鐵礦（主要成分為Fe₂O₃）得到鐵，設計的實驗裝置如下：
（1）本實驗的主要步驟為④①③②（填序號）．
①給赤鐵礦加熱 
②停止通入一氧化碳
③熄滅酒精噴燈  
④通入一氧化碳
（2）寫出上述實驗過程中發生反應的一個化學方程式：Fe₂O₃+3CO$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂；在A裝置中觀察到的現象是固體由紅色變成黑色B裝置的作用是證明有二氧化碳生成．
（3）C處的作用及現象是：處理尾氣中的一氧化碳，防止造成空氣的污染；氣體燃燒，發出藍色火焰．

Answer 1

分析 在做一氧化碳還原赤鐵礦實驗時，要先通一氧化碳再加熱，因為一氧化碳可燃，與空氣混合會發生爆炸；CO還原Fe₂0₃產物為鐵和二氧化碳，配平時注意C原子數目不變，一氧化碳前系數和二氧化碳前系數相等，再根據觀察法配平即可；二氧化碳能使澄清石灰石變渾濁，可以用來檢驗二氧化碳的存在；一氧化碳有毒，須進行尾氣處理可利用可燃性或收集．

解答 解：（1）CO還原氧化鐵反應前先通一段時間一氧化碳再加熱，以免加熱時CO與空氣混合，可能引起爆炸，當氧化鐵全部轉化為鐵停止加熱后需繼續通一氧化碳直到固體冷卻防止生成的鐵被氧化；故答案為④①③②；
（2）赤鐵礦的主要成分為Fe₂O₃得在高溫條件下反應生成鐵和二氧化碳化學方程式為Fe₂O₃+3CO$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂；赤鐵礦為紅色生成鐵后變黑色；B裝置盛有澄清石灰水的作用是檢驗是否有二氧化碳氣體生成；故答案為：Fe₂O₃+3CO$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂（答案合理即可）；固體由紅色變成黑色；證明有二氧化碳生成；
（3）C處目的是防止未反應的一氧化碳釋放到空氣中污染空氣，一氧化碳與氧氣在點燃條件下反應生成二氧化碳，故填：處理尾氣中的一氧化碳，防止造成空氣的污染；氣體燃燒，發出藍色火焰．

點評 本題主要考查一氧化碳與氧化鐵反應實驗裝置、實驗現象、一氧化碳的化學性質和污染及能源的再利用，難度稍大．