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工业炼铁
例1 如图所示的是一氧化碳还原氧化铁的实验.请回答下列问题:
(1)一氧化碳还原氧化铁的化学方程式为___________________。
(2)A处的现象是______________,B处的现象是______________。
(3)C处酒精灯的作用是______________。
解析 (1)用一氧化碳来还原氧化铁,是将氧化铁地高温的条件下转化为铁和二氧化碳。(2)一氧化碳和氧化铁反应生成铁和二氧化碳,固体会由红色逐渐变成黑色,生成的二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊。(3)由于一氧化碳会造成空气污染,因此最后要将尾气中含有有毒的一氧化碳气体处理掉,通常用点燃的方法来处理。
答案 (1)3CO+Fe2O32Fe+3CO2 (2)红色固体变为黑色固体 澄清的石灰水变浑浊 (3)将尾气点燃烧掉,防止污染空气
例2 某化学兴趣小组用一氧化碳与氧化铁的反应来探究炼铁的原理,装置如下图所示,请回答有关问题:
(1)实验进行一段时间之后,A玻璃管内观察到的现象是_____________。
(2)B装置中氢氧化钠溶液的作用是_________,反应方程式为__________________。
(3)为避免将CO排放到空气中,并回收利用CO,方框中连接的是C和D装置,导管接口的连接顺序应为a→_____________。
(4)除CO外,还有氢气等物质可以还原Fe2O3,某同学设计了用金属锌粒与稀硫酸反应制取氢气的实验装置,如右图所示:
①制取氢气的反应方程式为_______________。
②用E和F装置制取二氧化碳,F装置与E装置比较,优点是_____________。
解析 (1)A玻璃管内氧化铁还原成铁,氧化铁是红色的,铁粉是黑色的,因此看到的现象是红色固体变成黑色。(2)因为氢氧化钠溶液能与二氧化碳反应,生成碳酸钠和水,所以氢氧化钠溶液的作用是吸收生成的二氧化碳。(3)回收利用CO,可将一氧化碳收集在集气瓶内,排出的水流到烧杯中,所以连接的顺序为a、d、b、c。(4)锌与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气;在F装置中,将锌粒放在多孔塑料板上,需要氢气时松开胶皮管上的弹簧夹,稀硫酸和锌粒接触产生氢气,不需要氢气时,用弹簧夹夹住胶皮管,试管内气压变大,稀硫酸被压入长颈漏斗,稀硫酸和锌粒分离,因此F装置的优点是节约药品,便于控制反应的发生与停止。