Question

2．圖甲是實驗室模擬煉鐵的裝置圖，試回答：

（1）按如圖連接實驗裝置、檢查裝置的氣密性、裝藥品、固定實驗裝置后，主要實驗步驟有：
①通入一氧化碳；②停止通入一氧化碳；③點燃酒精燈；④熄滅酒精燈；⑤點燃酒精噴燈；⑥熄滅酒精噴燈．正確的操作順序是③①⑤⑥②④（填序號）．
（2）實驗過程中儀器①中發生的反應的化學方程式為3CO+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂，現象是紅棕色粉末逐漸變黑，儀器③中的現象是澄清石灰水變渾濁．
（3）實驗過程中產生的尾氣不能直接排放的原因是CO有毒，會污染空氣．
（4）圖乙是下業生產中煉鐵高爐的結構圖．實際生產中煉鐵的原料鐵礦石、焦炭、石灰石是從原料入口加入的，其中焦炭在高爐煉鐵時的作用之一是產生高溫，另一作用為反應生成還原劑一氧化碳；生鐵出口低于爐渣出口的原因是鐵水的密度大于爐渣密度，濾渣起到過濾作用，便于固液分離．

Answer 1

分析 （1）根據實驗室模擬煉鐵的操作步驟分析即可；
（2）根據一氧化碳與氧化鐵的反應原理并結合二氧化碳的性質分析即可；
（3）根據CO有毒的性質分析即可；
（4）根據焦炭的作用、生鐵與爐渣的密度分析即可．

解答 解：（1）實驗剛開始，先通一氧化碳，然后點燃酒精噴燈加熱，目的是排盡玻璃管內的空氣以免發生爆炸；實驗結束，先熄滅酒精噴燈，通一氧化碳直到玻璃管完全冷卻；因為一氧化碳有毒，為防止污染空氣，在通一氧化碳之前必須先點燃酒精燈，停止通一氧化碳之后才能熄滅酒精燈．故填：③①⑤⑥②④；
（2）一氧化碳具有還原性，能將灼熱的紅棕色氧化鐵粉末還原成黑色的鐵粉，同時生成二氧化碳．二氧化碳能使澄清的石灰水變渾濁；故填：3CO+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂；紅棕色粉末逐漸變黑；澄清石灰水變渾濁；
（3）尾氣中含有一氧化碳，一氧化碳有毒，不能直接排入空氣中．故答案為：CO有毒，會污染空氣；
（4）煉鐵要用到焦炭，它有兩個作用，煉鐵需要高溫，一方面焦炭在燃燒的過程中能放出大量的熱，另一方面煉鐵還需要一氧化碳，焦炭又可以把剛生成的二氧化碳還原為一氧化碳．因為鐵水的密度比爐渣的密度大，所以生鐵出口低于爐渣出口；故答案為：反應生成還原劑一氧化碳；鐵水的密度大于爐渣密度，濾渣起到過濾作用，便于固液分離．

點評 本題以CO還原氧化鐵實驗來考查實驗現象、尾氣處理、化學反應方程式等，考查知識點多，較好的考查了實驗與基礎知識的結合．用一氧化碳還原氧化鐵制鐵的過程中，一定要注意實驗操作的先后順序，注意實驗前先通一氧化碳再點燃酒精噴燈，實驗結束后先熄滅酒精噴燈再停止通一氧化碳．