Question

【題目】如圖是某化學(xué)課外學(xué)習(xí)小組設(shè)計的探究工業(yè)煉鐵原理及產(chǎn)物驗(yàn)證的實(shí)驗(yàn)，其中A裝置的作用是將二氧化碳和炭粉在高溫下轉(zhuǎn)化為一氧化碳，看圖回答下列問題：

（1）寫出裝置A玻璃管中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式： ；

（2）實(shí)驗(yàn)過程中，應(yīng)先點(diǎn)燃 裝置中的酒精噴燈。

（3）要驗(yàn)證B中產(chǎn)生的CO2，還需要在A、B之間增加 裝置（填“D”或“E”）。

（4）整套裝置還有一個明顯的不足之處是： 。

（5）由于鐵的氧化物Fe3O4和FeO均為黑色，B中得到的鐵是否含有Fe3O4和FeO，該小組同學(xué)設(shè)計了下列探究實(shí)驗(yàn)。

【提出問題】CO還原Fe2O3得到的鐵是否含有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： ．

【查閱資料】①2FeCl3+Fe=3FeCl2，但FeCl3溶液不與Fe3O4、FeO反應(yīng)

②Fe3O4+8HCl=2FeCl3+FeCl2+4H20

③含有Fe3+鹽溶液遇到KSCN溶液時變成血紅色．

【實(shí)驗(yàn)探究】限選試劑：CO、鹽酸、澄清石灰水、KSCN溶液、FeCl3溶液

實(shí)驗(yàn)操作	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	實(shí)驗(yàn)結(jié)論
Ⅰ．取少量黑色產(chǎn)物加入到裝有FeCl3溶液的燒杯中，充分反應(yīng)后過濾，對過濾所得固體用蒸餾水洗滌．	黑色固體部分溶解	猜想2和猜想4都不成立
Ⅱ．取第I步洗滌后所得固體加入到裝有足量 的試管中，充分反應(yīng)后，再滴加少量KSCN溶液．	黑色固體全部溶解，溶液不變?yōu)檠�紅色
Ⅲ．另取少量黑色產(chǎn)物裝入玻璃管中，通入CO，一段時間后加熱，并將反應(yīng)后的氣體通入裝有一定量澄清石灰水的容器中．	澄清石灰水變渾濁	猜想 成立

Answer 1

【答案】（1）CO2+C2CO

（2）A

（3）E

（4）缺少尾氣處理裝置

（5）Fe、Fe3O4、FeO；FeCl3溶液；3

【解析】

試題分析：

（1）二氧化碳和碳在高溫下生成一氧化碳，化學(xué)方程式為CO2+C2CO；

（2）用一氧化碳還原氧化鐵，加熱前要先向裝置B中通入一氧化碳，目的是排凈其中的空氣，以免加熱時發(fā)生爆炸；

（3）由于碳不能將二氧化碳完全轉(zhuǎn)化為一氧化碳，故為了避免通入的二氧化碳對后面實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的影響，所以事先應(yīng)將從A中排出的二氧化碳完全吸收，氯化鈉與二氧化碳不反應(yīng)，濃的氫氧化鈉溶液與二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈉和水，故增加E裝置；

（4）一氧化碳有毒，會污染空氣，故要增加一個尾氣處理裝置，故可將其燃燒，轉(zhuǎn)化為二氧化碳；

（5）根據(jù)信息，一氧化碳還原氧化鐵得到的黑色固體的成分可能是：猜想1：Fe；猜想2：Fe和Fe3O4；猜想3：Fe和FeO；猜想4：Fe、Fe3O4、FeO；

根據(jù)資料，鐵和稀鹽酸反應(yīng)生成氯化亞鐵和氫氣，氧化亞鐵和稀鹽酸反應(yīng)生成氯化亞鐵和水，而Fe3O4+8HCl=2FeCl3+FeCl2+4H20，充分反應(yīng)后，再滴加少量KSCN溶液，黑色固體全部溶解，溶液不變?yōu)檠�紅色，說明溶液中不含鐵離子，即固體中沒有四氧化三鐵，猜想2和猜想4都不成立；由于在加熱條件下，鐵和一氧化碳不能反應(yīng)，氧化亞鐵和一氧化碳反應(yīng)生成鐵和二氧化碳，二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁，根據(jù)現(xiàn)象澄清的石灰水變渾濁了，水面固體中含有氧化亞鐵，即猜想三正確。