《2025年亮点给力大试卷九年级化学上册沪教版》

27. 新趋势 综合实践 (10 分)化学兴趣小组的同学进行一氧化碳还原氧化铁的一体化创新实验。
【设计方案】同学们设计的制取 $CO_{2}$ 并模拟铁冶炼的实验装置如图甲所示。

【交流讨论】(1) 锥形瓶中发生反应的化学方程式为$\mathrm{C}\mathrm{a}\mathrm{C}\mathrm{O}{}_{3}+2\mathrm{H}\mathrm{C}\mathrm{l}\xlongequal{\;\;}\mathrm{C}\mathrm{a}\mathrm{C}\mathrm{l}{}_{2}+\mathrm{C}\mathrm{O}{}_{2}\uparrow +\mathrm{H}{}_{2}\mathrm{O}$。
(2) 蓬松物质 Y 可以防止气流将炭粉和 $Fe_{2}O_{3}$ 粉末混合影响实验,Y 可能是棉花。
(3) 尾部注射器的主要作用有:① 调节气体压强,防止冲塞,② 收集尾气,防止CO污染空气(答案合理即可)。
【实验操作】① 组装仪器。② 打开止水夹,双手捂住锥形瓶,观察到注射器活塞向右移动。松手后活塞恢复到原处。③ 装入药品,取下针筒。④ 打开分液漏斗活塞,观察 $CO_{2}$ 传感器示数不断增大至稳定在 20 000 ppm 时,夹住左侧的止水夹,断开 $CO_{2}$ 发生装置,连接针筒。⑤ 点燃酒精喷灯,先后加热玻璃管中两处固体,观察现象,得到 $CO_{2}$ 传感器示数变化图像如图乙所示。⑥ 装置冷却后检测实验产物。
【实验分析】(4) 步骤②中可得到的结论是装置气密性良好。
(5) 步骤④中 $CO_{2}$ 浓度达到 20 000 ppm 时,才点燃酒精喷灯加热,其目的是① 有更多的二氧化碳气体参与反应,② 排尽装置内空气,防止引发爆炸。
(6) 步骤⑥中的实验操作及现象是打开橡皮塞,取出粉末,用磁铁吸引,若有粉末被磁铁吸引,说明反应产物有铁粉(答案合理即可)。
(7) 由图乙可知,酒精喷灯先加热的固体是炭粉,理由是bc段二氧化碳浓度逐渐减小。
(8) 用化学方程式表示图中 cd 段 $CO_{2}$ 浓度上升的主要原因:$\mathrm{F}\mathrm{e}{}_{2}\mathrm{O}{}_{3}+3\mathrm{C}\mathrm{O}\xlongequal{\text{高温}}2\mathrm{F}\mathrm{e}+3\mathrm{C}\mathrm{O}{}_{2}$。

答案：
(1)$\mathrm{C}\mathrm{a}\mathrm{C}\mathrm{O}{}_{3}+2\mathrm{H}\mathrm{C}\mathrm{l}\xlongequal{\;\;}\mathrm{C}\mathrm{a}\mathrm{C}\mathrm{l}{}_{2}+\mathrm{C}\mathrm{O}{}_{2}\uparrow +\mathrm{H}{}_{2}\mathrm{O}$
(2)棉花
(3)收集尾气,防止CO污染空气(答案合理即可)
(4)装置气密性良好
(5)排尽装置内空气,防止引发爆炸
(6)打开橡皮塞,取出粉末,用磁铁吸引,若有粉末被磁铁吸引,说明反应产物有铁粉(答案合理即可)
(7)bc段二氧化碳浓度逐渐减小
(8)$\mathrm{F}\mathrm{e}{}_{2}\mathrm{O}{}_{3}+3\mathrm{C}\mathrm{O}\xlongequal{\text{高温}}2\mathrm{F}\mathrm{e}+3\mathrm{C}\mathrm{O}{}_{2}$