Question

7．如圖所示為煉鐵實驗裝置，按下列要求回答．

（1）裝置中觀察到的現象是：紅色的固體粉末逐漸變黑；B中現象澄清石灰水變渾濁；裝置C處氣體燃燒是產生藍色火焰．
（2）寫出A、B、C3部分所發生的化學方程式A3CO+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂BCO₂+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+H₂O；C2CO+O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2CO₂
實驗開始時，先通入CO一段時間后，在加熱，其原因是排盡試管內的空氣，防止CO與空氣混合點燃時發生爆炸實驗結束時，先洗酒精噴燈，一直通CO直到玻璃管冷卻為止，目的是防止還原的銅又被空氣中氧氣氧化成氧化銅．

Answer 1

分析 掌握實驗室CO還原Fe₂O₃的化學反應方程式及現象，CO₂與澄清石灰水的反應及現象，CO與氧氣燃燒的現象．根據一氧化碳與空氣的混合氣體在點燃時易發生爆炸分析回答．

解答 解：（1）在A中：發生反應3CO+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂，紅色的固體粉末Fe₂O₃生成鐵，逐漸變黑；
在B中：CO₂與石灰水反應生成難溶于水的沉淀CaCO₃，使澄清石灰水變渾濁，化學方程式為：CO₂+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+H₂O；
在C處：裝置中有一部分未發生反應的CO氣體，在空氣中點燃后火焰呈藍色，化學方程式為：2CO+O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2CO₂．
（2）A：3CO+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂；
B：CO₂+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+H₂O；
C：2CO+O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2CO₂．
根據CO具有可燃性，與玻璃管中的空氣混合受熱會發生爆炸，因此，應先通CO排盡玻璃管中的空氣，然后再加熱．所以在該實驗中先通CO氣體的作用是：排凈裝置中的空氣，防止CO和裝置中的空氣混合受熱發生爆炸；實驗結束時要先停止加熱，一直通CO直到玻璃管冷卻為止，防止還原的銅又被空氣中氧氣氧化成氧化銅；
故答案為：（1）紅色的固體粉末逐漸變黑，澄清石灰水變渾濁，藍；
（2）3CO+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂，CO₂+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+H₂O，2CO+O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2CO₂．排盡試管內的空氣，防止CO與空氣混合點燃時發生爆炸；防止還原的銅又被空氣中氧氣氧化成氧化銅．

點評 本題以CO還原Fe₂O₃的實驗，綜合考查了實驗裝置名稱，化學反應方程式，反應現象以及反應中的氣體CO₂的驗證和尾氣CO處理，是一道常見的綜合題．在C處：應該是CO在空氣中的燃燒，呈藍色火焰，最后的裝置實際上是尾氣處理裝置，從裝置圖可以看出是在空氣中燃燒的，而不是在氧氣中燃燒．