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【题目】某化学兴趣小组根据如图所示进行模拟炼铁的实验,并对产物成分进行探究.经初步分析:无色气体A不含有单质气体,黑色粉末B含有两种单质中的一种或者两种.高炉炼铁的原理为Fe2O3+3CO2Fe+3CO2,请写出反应器中产生一氧化碳的化学方程式:______________________.

兴趣小组又分成甲、乙两组分别对无色气体A和黑色粉末B的成分进行探究.

[猜想与假设]

甲组在分析了炼铁的原理后,认为无色气体A中可能有CO2,也可能有未反应的________.

乙组认为黑色粉末的成分中存在以下三种情况:

假设一:只含有铁.假设二:只含有________.假设三:以上两种物质都含有.

[实验探究]

(1)为验证甲组的猜想,大家按下图所示进行实验(箭头表示气体流向):

当看到中澄清石灰水变浑浊,中灼热的氧化铜变红,可以确定无色气体A的成分为________,中浓硫酸的作用是________________________.

(2)为验证乙组中假设三成立,大家用物理和化学两种方法来进行探究.

实验方法

实验操作

实验现象

实验结果

物理方法

假设三成立

化学方法

取少量黑色粉末B于试管中,加入过量的稀盐酸

假设三成立

写出黑色粉末B中加入过量的稀盐酸反应的化学方程式:________________________.

[交流反思]

在做甲组的实验时发现其存在一个很不环保的缺陷,请指出来________________.

【答案】C+O2CO2,C+CO22CO

[猜想与假设]CO C(碳)

[实验探究]

(1)CO2和CO 干燥(除去水蒸气)

(2)

实验方法

实验操作

实验现象

实验结果

物理方法

取少量黑色粉末B,用磁铁吸引

部分黑色粉末被吸引上来

化学方法

部分黑色粉末溶解,产生气泡

Fe+2HClFeCl2+H2

[交流反思]

没有进行尾气处理

【解析】炼铁原料中的焦炭是用来产生还原剂CO的,其过程为CO2CO2,C+CO22CO.[实验探究](1)根据澄清石灰水变浑浊可知,气体中有CO2;根据灼热的氧化铜变红可知,气体中有CO.浓硫酸具有吸水性,可干燥气体.(2)要证明黑色粉末中含有C和Fe,根据铁能被磁铁吸引可设计物理方法;根据铁与盐酸或稀硫酸反应产生氢气可设计化学方法.[交流反思]在甲组实验中,没对尾气CO进行处理,会造成环境污染.

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