Question

利用如圖所示的裝置可進行一氧化碳還原氧化鐵的實驗，其中，氮氣可用作本實驗的保護氣；盛放氧化鐵的是一支帶有支管的試管，其支管可用于導出試管內的氣體；酒精燈帶網罩；整套裝置的氣密性良好．實驗前，彈簧夾a、b均處于關閉狀態，開始實驗時，打開a，通入氮氣一段時間后點燃酒精燈，再關閉a，打開b．
請聯系所學知識回答下列問題

（1）試管內一氧化碳與氧化鐵反應的方程式______．
（2）結束實驗時，應先打開a，再______，然后______，繼續通入氮氣直到冷卻．
（3）請從兩個不同角度評價該實驗的優點：______，______．

Answer 1

解：（1）一氧化碳在高溫時可還原氧化鐵生成鉄和二氧化碳，其反應方程式為：Fe₂O₃+3CO2Fe+3CO₂ ；
（2）由于熱的情況下鐵易被氧化，所以應避免裝置溫度高時鐵被氧化，所以應先打開a通入氮氣，再關閉b停止通一氧化碳，最后熄滅酒精燈，這樣可保證不反應的一氧化碳得到充分的燃燒，不會污染空氣，最后繼續通入氮氣直到冷卻；
（3）為防止可燃性氣體加熱時有可能發生爆炸，所以開始加熱前必須排凈裝置內的空氣，反應開始通入氮氣排凈裝置內的空氣，可以防止用一氧化碳排凈空氣，從而導致的有毒一氧化碳跑污染空氣，反應過程中未反應的一氧化碳也通過酒精燈燃燒防止了污染的產生，因此該裝置有較好的環保性，不反應的一氧化碳通過燃燒提供了能量，體現了能源的節約；
故答案為：
（1）Fe₂O₃+3CO2Fe+3CO₂；
（2）關閉b；熄滅酒精燈；
（3）環保；節約能源．
分析：（1）依據一氧化碳在高溫時可還原氧化鐵的反應書寫方程式；
（2）根據熱的情況下鐵易被氧化，和防止有毒一氧化碳外泄的角度考慮并分析即可；
（3）可以從裝置的特點出發對該裝置的環保性及一氧化碳的充分利用說明該實驗的優點．
點評：此題是對一氧化碳還原氧化鐵的考查，實驗設計較新穎，充分的體現了環保與節能的理念，解題的關鍵是掌握實驗操作的注意事項，尤其是給可燃性氣體加熱的注意事項．