问题 问答题

(本题共12分)某实验小组模拟高炉炼铁的化学反应原理进行实验,其装置如下图所示。

(1)A处发生反应的化学方程式是                                       

(2)B中发生反应的化学方程式是_____________________。

C处点燃酒精灯的目的是_______________________。

(3)实验结束后,小李看到红色固体全部变黑了,认为产物就是单质铁,但小王提出了质疑:还有可能生成其它物质。为了进一步验证其固体成分,小王查到下列资料:

铁的氧化物有氧化铁、氧化亚铁、四氧化三铁(该化合物中铁有+2、+3两种化合价),其中氧化铁为红棕色,其余都为黑色;并且只有四氧化三铁能被磁铁吸引。②铁的氧化物都能与酸发生反应而溶解。

根据上述信息,小王又设计了两个实验。

①将黑色固体研磨后,取少量加入_______溶液中,观察到有气泡出现,溶液未变黄色,据此得出的结论是______________________________。

2再用磁铁吸引余下黑色固体,实验后即可对黑色固体成分进行判断_______________________________________________________________。

答案

(1)3CO+Fe2O3 2Fe + 3CO2(2分)

(2)CO2+Ca(OH)2= CaCO3↓ + H2O(2分);防止CO污染环境(1分)

(3)①稀硫酸(或稀盐酸)(1分);有单质铁(1分),无Fe3O4(1分)

2如果黑色固体被磁铁全部吸引(1分),说明只有单质铁(1分),如果被部分吸引(1分),说明黑色固体为Fe和Fe3O4(1分)。

(1)A处发生的化学反应为CO还原Fe2O3,其化学方程式为3CO+Fe2O3 2Fe + 3CO2

(2)A处产生的CO2气体进入装置B中,可以使澄清石灰水变沉淀,其化学方程式为CO2+Ca(OH)2= CaCO3↓ + H2O,CO2气体中会混有少量的CO气体,由于CO有毒又可以燃烧,故C处点燃酒精灯的目的是防止CO污染环境;

(3)①金属铁与酸反应会生成氢气产生气泡,故加入的溶液应为酸性溶液——稀硫酸(或稀盐酸);溶液未变黄色,说明该溶液不含有Fe3+,故黑色固体不含有四氧化三铁,只含有铁单质;

2若用磁铁吸引余下黑色固体,如果黑色固体被磁铁全部吸引,说明只有单质铁,如果被部分吸引,说明黑色固体为Fe和Fe3O4

判断题
多项选择题