Question

【题目】某研究小组利用如图所示的装置，进行CO还原Fe2O3的实验（固定装置略）。

（1）装置B中发生的化学方程式________________。装置C的作用是__________________________

（2）用酒精喷灯对装置D加热，得到灰黑色粉末用黑色粉末进行以下实验：

步骤	操作	现象
1	取灰黑色粉末加入稀硫酸	溶解，有气泡
2	取步骤1中溶液，滴加NaOH溶液后，在空气中，搅拌放置	白色沉淀最终变为红褐色
3	取步骤1中溶液，滴加KSCN溶液	无现象
4	向步骤3溶液中滴加新制氯水至过量	先变红，后褪色

①得到的灰黑色粉末是________________（填写化学式）。

②步骤2中“白色沉淀最终变为红褐色”的化学反应方程式为_________________。

③步骤4中，溶液变红的原因为_____________________________________________________________；溶液褪色可能的原因______________________________________；验证上述原因的实验操作方法为____________。

（3）上述装置，从实验安全考虑，需要采取的改进措施是________。

Answer 1

【答案】Zn＋CO2ZnO＋CO 除去多余CO2 Fe（可能含FeO） 4Fe(OH)2＋O2＋2H2O→4Fe(OH)3 Fe2＋被氧化为Fe3＋，Fe3＋遇SCN－显红色 SCN－可能被Cl2氧化 取上述褪色后的溶液少量，再滴加入KSCN溶液，若出现红色，则证明上述假设成立 在装置BC之间添加装置E，以防至倒吸，在装置F末端增加尾气吸收装置

【解析】

A中发生的化学方程式是MgCO3MgO+CO2↑，实验时B中发生的化学方程式是

CO2+ZnZnO+CO，装置C的作用是除去CO中CO2，经无水CaCl2干燥后，在D中进行CO还原Fe2O3，E中收集CO，F中除去CO2。

（1）装置B中锌将CO2还原，发生的化学方程式 Zn＋CO2ZnO＋CO。结合实验目的可知在装置B处，CO2与Zn作用生成CO气体，进入后面装置进行实验，故装置C中NaOH是用来吸收CO中混有的CO2气体；

（2）①利用黑色固体可溶于盐酸并产生气体，结合“原子守恒”可知用酒精喷灯的乙组实验得到的固体为Fe；

②步骤2中“白色沉淀最终变为红褐色”是氢氧化亚铁被空气中氧气氧化所致，化学反应方程式为4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)3 。

③因Fe3＋遇SCN－显红色，步骤4中，溶液变红的原因为Fe2＋被氧化为Fe3＋，Fe3＋遇SCN－显红色 ；溶液褪色可能的原因SCN－可能被Cl2氧化 ；验证上述原因的实验操作方法为取上述褪色后的溶液少量，再滴加入KSCN溶液，若出现红色，则证明上述假设成立。

（3）上述装置，从实验安全考虑，需要采取的改进措施是：若B处停止加热后，C中液体易倒吸入B中引起玻璃管炸裂，因此可采取的改进措施是在装置BC之间添加装置E防倒吸，在装置F末端增加尾气吸收装置。