Question

10．如圖為研究冶煉鐵的化學原理的裝置，指出A、B處出現的現象，并寫出化學反應方程式：
A現象紅色粉末慢慢變成黑色：化學方程式3CO+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂
B現象澄清的石灰水變渾濁； 化學方程式CO₂+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+H₂O；
選擇下列序號填空：①先通CO②加熱③停止加熱④停止通CO
實驗開始時應先①再②，防止發生爆炸，實驗結束時應先③待試管冷卻后再④，該裝置還有一些缺陷：沒有尾氣處理裝置．

Answer 1

分析 根據一氧化碳和氧化鐵反應生成銅和二氧化碳以及二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁進行解答；
根據一氧化碳易燃，容易發生爆炸考慮；實驗結束后應先停止加熱，待玻璃管冷卻后再停止通一氧化碳氣體．若這兩個操作次序顛倒了，生成的鐵在高溫條件下又被進入的氧氣氧化為氧化鐵；根據根據一氧化碳有毒和能燃燒的性質考慮尾氣處理．

解答 解：一氧化碳還原氧化鐵在加熱的條件下生成鐵和二氧化碳，故填：紅色粉末慢慢變成黑色；3CO+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂；
二氧化碳能使澄清的石灰水變渾濁，原因是二氧化碳與氫氧化鈣反應生成碳酸鈣沉淀和水，故填：澄清的石灰水變渾濁；CO₂+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+H₂O；
因為一氧化碳具有可燃性，能和氧氣混合在點燃的條件下會發生爆炸，所以實驗開始時應先通一氧化碳再加熱，目的是趕盡玻璃管內的空氣，防止加熱爆炸；
實驗結束后要等試管冷卻后才停止通一氧化碳，是為了防止生成熱的鐵被空氣中的氧氣氧化；
尾氣中含有有毒的一氧化碳氣體，直接排放會污染空氣，故填：①；②；③；④；沒有尾氣處理裝置．

點評 本題通過一氧化碳還原氧化鐵的化學反應讓同學們了解煉鐵的原理，通過對反應前后物質的變化來判斷現象以及對最后的環境污染物進行處理，是同學們應掌握的基本技能．注意：用CO、H₂還原氧化銅時應注意操作的先后順序：應先通氣體，以便把裝置中的空氣趕凈，然后再給試管加熱．