Question

【题目】如图是某化学课外学习小组设计的探究工业炼铁原理及产物验证的实验，其中A装置的作用是将二氧化碳和炭粉在高温下转化为一氧化碳，看图回答下列问题：

（1）写出装置A玻璃管中发生反应的化学方程式： ；

（2）实验过程中，应先点燃 装置中的酒精喷灯。

（3）要验证B中产生的CO2，还需要在A、B之间增加 装置（填“D”或“E”）。

（4）整套装置还有一个明显的不足之处是： 。

（5）由于铁的氧化物Fe3O4和FeO均为黑色，B中得到的铁是否含有Fe3O4和FeO，该小组同学设计了下列探究实验。

【提出问题】CO还原Fe2O3得到的铁是否含有Fe3O4和FeO？

【提出猜想】猜想1：Fe； 猜想2：Fe和Fe3O4； 猜想3：Fe和FeO；

猜想4： ．

【查阅资料】①2FeCl3+Fe=3FeCl2，但FeCl3溶液不与Fe3O4、FeO反应

②Fe3O4+8HCl=2FeCl3+FeCl2+4H20

③含有Fe3+盐溶液遇到KSCN溶液时变成血红色．

【实验探究】限选试剂：CO、盐酸、澄清石灰水、KSCN溶液、FeCl3溶液

实验操作	实验现象	实验结论
Ⅰ．取少量黑色产物加入到装有FeCl3溶液的烧杯中，充分反应后过滤，对过滤所得固体用蒸馏水洗涤．	黑色固体部分溶解	猜想2和猜想4都不成立
Ⅱ．取第I步洗涤后所得固体加入到装有足量 的试管中，充分反应后，再滴加少量KSCN溶液．	黑色固体全部溶解，溶液不变为血红色
Ⅲ．另取少量黑色产物装入玻璃管中，通入CO，一段时间后加热，并将反应后的气体通入装有一定量澄清石灰水的容器中．	澄清石灰水变浑浊	猜想 成立

Answer 1

【答案】（1）CO2+C2CO

（2）A

（3）E

（4）缺少尾气处理装置

（5）Fe、Fe3O4、FeO；FeCl3溶液；3

【解析】

试题分析：

（1）二氧化碳和碳在高温下生成一氧化碳，化学方程式为CO2+C2CO；

（2）用一氧化碳还原氧化铁，加热前要先向装置B中通入一氧化碳，目的是排净其中的空气，以免加热时发生爆炸；

（3）由于碳不能将二氧化碳完全转化为一氧化碳，故为了避免通入的二氧化碳对后面实验现象的影响，所以事先应将从A中排出的二氧化碳完全吸收，氯化钠与二氧化碳不反应，浓的氢氧化钠溶液与二氧化碳反应生成碳酸钠和水，故增加E装置；

（4）一氧化碳有毒，会污染空气，故要增加一个尾气处理装置，故可将其燃烧，转化为二氧化碳；

（5）根据信息，一氧化碳还原氧化铁得到的黑色固体的成分可能是：猜想1：Fe；猜想2：Fe和Fe3O4；猜想3：Fe和FeO；猜想4：Fe、Fe3O4、FeO；

根据资料，铁和稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，氧化亚铁和稀盐酸反应生成氯化亚铁和水，而Fe3O4+8HCl=2FeCl3+FeCl2+4H20，充分反应后，再滴加少量KSCN溶液，黑色固体全部溶解，溶液不变为血红色，说明溶液中不含铁离子，即固体中没有四氧化三铁，猜想2和猜想4都不成立；由于在加热条件下，铁和一氧化碳不能反应，氧化亚铁和一氧化碳反应生成铁和二氧化碳，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，根据现象澄清的石灰水变浑浊了，水面固体中含有氧化亚铁，即猜想三正确。