Question

钢铁工业是国家工业的基础。

I．右图是教材中炼铁高炉及炉内化学变化过程示意图，根据图示回答下列问题。

若右图中采用的铁矿石的主要成分为氧化铁，请写出A区所发生主要反应的化学方程式： 。

II．化学兴趣小组同学在实验室里利用碳和氧化铁反应模拟炼铁，得到了无色气体A和黑色粉末B，并探究两者的成分。

（一）甲组同学对无色气体A的成分进行探究。

【猜想与假设】

猜想1：A中只有CO2； 猜想2：A中只有CO； 猜想3：A中有CO2和CO。

【实验验证】

甲组同学按如下图示进行实验（箭头表示气体流向，NaOH溶液的作用是除去气体中的CO2）。

【讨论交流】

实验证实猜想3正确，则：

（1）Ⅰ中澄清石灰水的作用是________，能证明猜想3成立的现象是_____ 。

（2）Ⅲ中反应的化学方程式_____________。

（二）乙组同学对黑色粉末B的成分进行探究。

【查阅资料】

①碳（或一氧化碳）还原氧化铁的固体产物可能有四氧化三铁、氧化亚铁、铁。

②碳（或一氧化碳）还原氧化铁的产物成分与反应温度、反应时间等因素有关。

③

物质 性质	四氧化三铁	氧化亚铁	氧化铁	铁粉
颜色	黑色	黑色	红色	黑色
能否被磁铁吸引	能	不能	不能	能

【初步实验与猜想】

①小组同学将反应后的黑色固体研磨后，再用磁铁吸引，发现黑色固体粉末全部能被吸引，则该黑色固体粉末中不可能含有氧化铁和 。

②进行猜想：黑色固体粉末可能是：

猜想一：全部是Fe；猜想二：全部是Fe3O4；猜想三：是__________。

【进一步实验】该小组按右图装置设计实验，在一定温度下进行了实验，测得下列数据：

①应前称取5.8 g黑色粉末B加入玻璃管内 （玻璃管的质量为60.0g）

②充分反应后管内固体全部是铁，玻璃管和管内固体的总质量64.2g（已冷却到室温）。

【得出结论】根据上述数据，经计算得出该黑色粉末B是 。

【反思与评价】碳（或一氧化碳）还原氧化铁的实验中，若要得到铁可适当提高反应温度和延长反应时间。

Answer 1