Question

【题目】某实验小组模拟高炉炼铁的化学反应原理进行实验，其装置如下图所示。

(1)A处发生反应的化学方程式是_______________________________。

(2)B中发生反应的化学方程式是____________________。C处点燃酒精灯的目的是_____________。

(3)实验结束后，小李看到红色固体全部变黑了，认为产物就是单质铁，但小王提出了质疑：还有可能生成其它物质。为了进一步验证其固体成分，小王查到下列资料：①铁的氧化物有氧化铁、氧化亚铁、四氧化三铁(该化合物中铁有＋2、＋3两种化合价)，其中氧化铁为红棕色，其余都为黑色；并且只有四氧化三铁能被磁铁吸引。②铁的氧化物都能与酸发生反应而溶解。③黄色的溶液：含有Fe3+的溶液(如氯化铁、硫酸铁、硝酸铁)

根据上述信息，小王又设计了两个实验。

[实验1]

将黑色固体研磨后，取少量加入______溶液中，观察到有气泡出现，溶液未变黄色，据此得出的结论是____________。

[实验2]

再用磁铁吸引余下黑色固体，实验后即可对黑色固体成分进行判断：如果_____________；如果__________________。

Answer 1

【答案】3CO＋Fe2O3 2Fe + 3CO2CO2＋Ca(OH)2 ＝ CaCO3↓ + H2O防止CO污染环境稀硫酸(或稀盐酸) 有单质铁，无Fe3O4如果黑色固体被磁铁全部吸引，说明只有单质铁如果被部分吸引，说明黑色固体为Fe和FeO。

【解析】

试题一氧化碳还原氧化铁生成铁和二氧化碳，现象是红色的固体变成黑色，生成的二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊；剩余的尾气中含有一氧化碳，可通过燃烧法除去；

根据“观察到有气泡出现，溶液未变黄色”说明含有单质铁，不含氧化铁；再根据“只有四氧化三铁能被磁铁吸引”再用磁铁吸引余下黑色固体，实验后即可对黑色固体成分进行判断：若黑色固体被磁铁全部吸引，说明只有单质铁；如果被部分吸引，说明黑色固体为Fe和FeO。