Question

9．鐵礦石是怎樣煉成鐵呢？某活動小組在模擬了鐵礦石．如下所示．

（1）該活動小組將實驗組裝好后，設(shè)計了下列實驗操作步驟：①給玻璃管加熱②停止加熱③通入一氧化碳氣體④停止通入一氧化碳氣體，正確操作步驟③①②④
（2）開始加熱前如何證明裝置中空氣已被排盡在最右端的導(dǎo)管口收集一小試管氣體，進行驗純，若聽到輕微的聲音則證明裝置內(nèi)的空氣已被排凈
（3）試驗過程中，能證明發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的現(xiàn)象是玻璃管內(nèi)的紅色粉末變成黑色、試管內(nèi)澄清的石灰水變渾濁．
相關(guān)化學(xué)方式Fe₂O₃+3CO$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂；CO₂+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+H₂O．
（4）該實驗中石灰水的作用是什么？驗證二氧化碳的生成．
（5）實驗有一處明顯不妥之處，請加以改正將尾氣點燃或收集．
（6）為進一步證明玻璃管中固體有鐵生成，按要求設(shè)計實驗方案．

驗證方法	實驗操作	實驗現(xiàn)象、結(jié)論
物理方法
化學(xué)方法

Answer 1

分析 （1）根據(jù)一氧化碳還原氧化鐵的實驗注意事項分析；
（2）根據(jù)氣體的驗純方法來分析；
（3）根據(jù)實驗的原理以及實驗現(xiàn)象來分析；
（4）二氧化碳能使澄清的石灰水變渾濁；
（5）根據(jù)一氧化碳的毒性和可燃性分析如何尾氣處理；
（6）物理方法可以利用鐵能被磁鐵吸引的特點驗證；化學(xué)方法可以利用鐵與稀鹽酸反應(yīng)生成氫氣的特點驗證．

解答 解：（1）一氧化碳具有可燃性，加熱前一定要先通入一氧化碳氣體，然后給玻璃管加熱，完全反應(yīng)后停止加熱，為防止生成的鐵又被氧化，要再通一會一氧化碳．所以正確的操作步驟是③①②④；
故答案為：③①②④；
（2）可在盛放石灰水的試管右端導(dǎo)管口收集一小試管氣體，進行檢驗，若聽到尖銳的爆鳴聲說明試管內(nèi)的空氣沒有排凈，如果出現(xiàn)比較輕微的聲音則說明已經(jīng)排凈；故填：在最右端的導(dǎo)管口收集一小試管氣體，進行驗純，若聽到輕微的聲音則證明裝置內(nèi)的空氣已被排凈；
（3）一氧化碳能把紅棕色的氧化鐵粉末還原成黑色的鐵粉，化學(xué)反應(yīng)式是：Fe₂O₃+3CO$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂；如果試管中的石灰水變渾濁，說明有二氧化碳生成．故填：玻璃管內(nèi)的紅色粉末變成黑色；試管內(nèi)澄清的石灰水變渾濁；Fe₂O₃+3CO$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂；CO₂+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+H₂O；
（4）試管中的石灰水變渾濁，說明有二氧化碳生成．故填：驗證二氧化碳的生成；
（5）一氧化碳有毒會污染空氣，所以要進行尾氣處理，可以用點燃或收集的方法．
故答案為：將尾氣點燃或收集；
（6）為進一步證明玻璃管中固體有新物質(zhì)鐵生成，用物理方法時可用鐵能被磁鐵吸引的特點驗證；用化學(xué)方法時可以利用鐵與稀鹽酸反應(yīng)生成氫氣的特點驗證．答案見下表：

驗證方法	實驗操作	實驗現(xiàn)象、結(jié)論
物理方法	用磁鐵吸引	有固體被吸引，固體中含有鐵
化學(xué)方法	加稀鹽酸	有氣泡冒出，固體中含有鐵

點評 本題考查一氧化碳還原氧化鐵的步驟、現(xiàn)象、化學(xué)反應(yīng)式的書寫，以及用不同的方法驗證鐵的存在，需要同學(xué)們具有比較全面的化學(xué)知識．