Question

圖A是某化學學習小組設計的用一氧化碳還原氧化鐵的實驗裝置．請回答以下問題：

（1）該裝置存在的一個主要問題是

 

；你的改進方法是

 

（2）實驗開始時，同學們針對是先給氧化鐵加熱，還是先通入一氧化碳的問題展開了討論，你認為應該

 

（3）“化學反應條件的控制是實驗靈魂”，學習小組在老師指導下，對一氧化碳還原氧化鐵的產物進行了深入的探究．查找資料：鐵粉和四氧化三鐵粉末都是黑色固體，都能被磁鐵吸引．
①第一實驗小組的同學用溫度較高的酒精噴燈加熱（圖A），澄清石灰水變渾濁，且得到的黑色固體既能被磁鐵吸引，又能與稀鹽酸反應產生氫氣，證明該黑色固體為鐵粉．煉鐵化學方程式為

 

．
②第二實驗小組的同學用酒精燈加熱（圖B），澄清石灰水變渾濁，且得到了黑色固體，該固體能被磁鐵吸引，但將該固體放入稀鹽酸中，無氣泡冒出，由此證明用酒精燈加熱，由于溫度低，得到的黑色固體為四氧化三鐵．化學方程式為

 

．
③上述過程證明，

 

是影響反應產物的重要因素之一．
（4）鐵（如圖A）相比是一種成熟的高水平煉鐵方法．高爐可以上邊裝料，下部鼓風，形成爐料下降和一氧化碳上升的相對運動，這樣燃料的熱能和化學能同時得到比較充分的利用，而且高爐煉鐵從整體上看是一個連續的生產過程．
①為什么圖C中生鐵出口低于爐渣出口？
答：

 

．
②高爐煉鐵和實驗室煉鐵獲得的鐵產品有何區別？
答：

 

．

Answer 1

分析：可以根據煉鐵原理和物質的性質等方面進行分析、判斷，從而得出正確的結論．

解答：解：（1）裝置存在的一個主要問題是沒有進行尾氣處理，一氧化碳排放到空氣中會污染空氣，故填：沒有進行尾氣 處理，會造成空氣污染．
改進方法是：在導管末端用酒精燈使一氧化碳燃燒生成二氧化碳從而防止環境污染．
（2）實驗開始時，應該：先通入一氧化碳，目的是把裝置中的空氣排出，從而防止安全事故．
（3）①煉鐵化學方程式為：Fe₂O₃+3CO

高溫  .

2Fe+3CO₂
②得到四氧化三鐵的化學方程式為：3Fe₂O₃+CO

高溫  .

2Fe₃O₄+CO₂
③上述過程證明，溫度是影響反應產物的重要因素之一．故填：溫度．
（4）①生鐵出口低于爐渣出口的原因是：因為熔融狀態下生鐵密度大于爐渣密度．
②高爐煉鐵和實驗室煉鐵獲得的鐵產品的區別是：高爐煉鐵得到的鐵中含有碳，實驗室方法得到的鐵中不含有碳．

點評：解答本題要掌握煉鐵方面的知識，只有掌握了煉鐵的原理和性質才能對問題做出正確的判斷．