Question

【题目】钢铁的生产和使用是人类文明和社会进步的一个重要标志，怎样用铁矿石炼铁？某校化学兴趣小组对此展开实验探究，请你参与．

探究活动一：一氧化碳与氧化铁反应是否有铁生成

资料摘要：在高温条件下，一氧化碳跟氧化铁反应生成铁和二氧化碳．

（设计并进行试验）化学兴趣小组的同学通过下图实验装置进行炼铁．

（1）实验过程中玻璃罐里粉末的颜色由红棕色逐渐变成______色，同时观察到澄清石灰水中的现象是____．

（2）试验时，要在装置末端a处燃着一盏酒精灯，其作用是____．

（3）请你设计一个试验证明反应后的玻璃管内的固体含有铁（写出试验方法和现象）____．

探究活动二：测定本次试验中生成的铁单质的含量（质量分数）

资料摘要：氧化铁能与稀硫酸发生反应，其反应的化学方程式为：Fe2O3+3H2SO4═Fe2（SO4）3+3H2O

（设计并进行试验）根据资料和已学知识，小组同学按如下图连接好装置，在A装置中加入一定量反应后得到的固体粉末，滴入10%的稀硫酸，至不再产生气泡为止．（装置气密性良好，每步反应或作用都是完全的）．

（4）写出A装置中铁与稀硫酸反应的化学方程式____．滴加稀硫酸至不再产生气泡为止的目的____．

（5）用上图所示装置B和C收集并测量氢气的体积，其中量筒的作用是__，氢气应从__（填“e”或“f”）管通入．

（6）若试验过程中，滴加稀硫酸的量不足，测定的铁单质的含量将____（填“偏大”、“偏小”或“无影响”）．

Answer 1

【答案】黑 石灰水变浑浊 防止一氧化碳污染空气 取样品于试管，加入适量的稀盐酸，可观察到有气泡冒出，证明含有铁 为了让铁全部参加反应 根据进入量筒中水的体积，判断生成氢气的体积 f 偏小

【解析】

（1）由于在高温下，一氧化碳将氧化铁还原为铁，同时生成了二氧化碳，所以，实验中玻璃管里氧化铁粉末的颜色变化是红色粉末变黑色；二氧化碳能与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，所以，观察到澄清石灰水的现象是：石灰水变浑浊；故填：黑；石灰水变浑浊；

（2）一氧化碳有毒，排放到空气中会污染空气，故为了防止一氧化碳对大气的污染，所以，实验时要在装置末端a处加一个燃着的酒精灯除去反应剩余的CO，故填：防止一氧化碳污染空气；

（3）在金属活动性顺序里，铁位于氢之前，铁能与稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，故采取以下方法：取样品于试管，加入适量的稀盐酸，可观察到有气泡冒出，证明含有铁，故填：取样品于试管，加入适量的稀盐酸，可观察到有气泡冒出，证明含有铁；

（4）铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，该反应的化学方程式为：，故填：；

滴加稀硫酸至不再产生气泡为止的目的是为了让铁全部参加反应；故填：为了让铁全部参加反应；

（5）因为氢气不易溶于水，可以通过压强的变化利用排水法把水压入量筒内，根据进入量筒中水的体积，判断生成氢气的体积；氢气的密度比水小，故进气管是短管f；故填：根据进入量筒中水的体积，判断生成氢气的体积；f；

（6）若试验过程中，滴加稀硫酸的量不足，则产生的氢气偏少，计算出铁的质量也偏小，所以测定的铁单质的含量将偏小，故填：偏小。