Question

18．甲图是一氧化碳与氧化铁反应装置的示意图，乙图是高炉炼铁示意图．
请回答下列问题．
（1）写出甲图中的实验现象红色粉末变黑，澄清石灰水变浑浊．
（2）甲图中装置的不足之处是CO有毒，会污染空气，甲图中缺少尾气处理装置．
（3）高炉炼铁原料中焦炭的作用是高炉炼铁原料中焦炭的作用是提供热量、提供还原剂CO．
（4）请写出高炉中生成铁的化学方程式3CO+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO₂．

Answer 1

分析 （1）根据一氧化碳具有还原性，与氧化铁反应生成铁和二氧化碳，进行分析解答；
（2）根据一氧化碳有毒，直接排放到空气中会造成空气污染，进行分析解答；
（3）焦炭为单质碳，可在氧气中燃烧生成二氧化碳，同时放出大量的热；在高温条件下与二氧化碳可反应生成一氧化碳；
（4）根据高炉中生成铁，主要是利用CO的还原性，在高温下和氧化铁反应生成铁和二氧化碳，写出反应的化学方程式即可．

解答 解：（1）一氧化碳与氧化铁反应生成铁和二氧化碳，氧化铁是红色粉末，铁粉是黑色，二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊；故答案为：红色粉末变黑，澄清石灰水变浑浊；
（2）一氧化碳有毒，不能直接排放到空气中去，没有设计尾气处理装置；故填：CO有毒，会污染空气，甲图中缺少尾气处理装置；
（3）焦炭燃烧放出大量的热，可以提供炼铁所需要的温度；高温下焦炭可以与二氧化碳反应生成一氧化碳，为炼铁提供还原剂；故填：高炉炼铁原料中焦炭的作用是提供热量、提供还原剂CO；
（4）炼铁的化学原理就是在高温条件下，用还原剂一氧化碳将铁的氧化物中的铁还原出来，用化学方程式3CO+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO₂表示；故填：3CO+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO₂．

点评 掌握炼铁的反应原理，一氧化碳的性质，高炉炼铁中焦炭作为燃料和还原剂，是主要能源等知识才能正确解答．