2.5 金屬冶煉（解析版）

1、常見的礦石金屬礦石赤鐵礦磁鐵礦黃鐵礦菱鐵礦鋁土礦黃銅礦輝銅礦主要成分Fe2O3Fe3O4FeS2FeCO3Al2O3CuFeS2Cu2S2、實(shí)驗(yàn)室一氧化碳還原氧化鐵裝置3、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象A處B處C處實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象紅棕色粉末逐漸變成黑色澄清石灰水變渾濁產(chǎn)生藍(lán)色火焰化學(xué)方程式Fe2O3+3CO2Fe+3CO2Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O2CO+O22CO24、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)（1）先通CO再加熱；排盡裝置中的空氣，防止加熱CO與空氣的混合氣體發(fā)生爆炸（2）停止加熱，繼續(xù)通CO至玻璃管冷卻；防止生成的熱的鐵被空氣再次氧化（3）尾氣處理:①點(diǎn)燃，使CO變成無毒的CO2；②在導(dǎo)管末端系一個(gè)氣球或用排水法收集（4）酒精噴燈的作用是提供高溫（如果用酒精燈，則加金屬網(wǎng)罩集中火焰，提高溫度）5、裝置改進(jìn)優(yōu)點(diǎn)：節(jié)約藥品優(yōu)點(diǎn)：雙管集氣瓶既可以檢驗(yàn)并吸收二氧化碳，還能收集多余的一氧化碳優(yōu)點(diǎn)：節(jié)約能源，減少空氣污染6、工業(yè)煉鐵設(shè)備：高爐（1）煉鐵的原料：鐵礦石、焦炭、石灰石、空氣（2）反應(yīng)原理：Fe2O3+3CO2Fe+3CO2（3）焦炭的作用：=1\*GB3①提供熱量（C+O2CO2）；=2\*GB3②生成CO（C+CO22CO）（焦炭雖具有還原性，但是CO氣體具有流動性，與鐵礦石接觸更充分）（4）石灰石的作用：將礦石中的二氧化硅變?yōu)闋t渣（5）產(chǎn)物：生鐵（6）高爐氣體的主要成分：N2、CO、CO2等處理方法：收集后集中處理，或工業(yè)生產(chǎn)中常用于制煤氣1、如圖，甲和乙分別是氫氣和一氧化碳還原氧化銅的實(shí)驗(yàn)，下列有關(guān)說法正確的是()A．乙實(shí)驗(yàn)只能通過澄清石灰水是否變渾濁判斷反應(yīng)是否發(fā)生B．甲實(shí)驗(yàn)試管口向下傾斜可防止生成的水倒流，也有利于將試管內(nèi)的空氣完全排出C．甲、乙兩實(shí)驗(yàn)中，都應(yīng)先使試管、玻璃管均勻受熱，再通入氣體，以防止發(fā)生爆炸D．甲、乙兩實(shí)驗(yàn)中，氫氣和一氧化碳都將氧化銅變成游離態(tài)的銅，都發(fā)生了置換反應(yīng)【答案】B【解析】A、一氧化碳具有還原性，能與氧化銅反應(yīng)生成銅和二氧化碳，乙實(shí)驗(yàn)還能通過玻璃管中黑色粉末逐漸變紅判斷反應(yīng)是否發(fā)生，故選項(xiàng)說法錯(cuò)誤。B、氫氣與氧化銅反應(yīng)生成銅和水，氫氣的密度比空氣的小，甲實(shí)驗(yàn)試管口向下傾斜可防止生成的水倒流，也有利于將試管內(nèi)的空氣完全排出，故選項(xiàng)說法正確。C、甲、乙兩實(shí)驗(yàn)中，都應(yīng)先通入氣體，再使試管、玻璃管均勻受熱，以防止發(fā)生爆炸，故選項(xiàng)說法錯(cuò)誤。D、氫氣與氧化銅反應(yīng)生成銅和水，屬于置換反應(yīng)；一氧化碳與氧化銅反應(yīng)生成銅和二氧化碳，反應(yīng)物均為化合物，不屬于置換反應(yīng)，故選項(xiàng)說法錯(cuò)誤。2、《天工開物》中介紹了鋅的冶煉方法：把爐甘石(ZnCO3)和煤炭餅裝入煉鋅罐(如圖所示)，泥封，“其底鋪薪，發(fā)火煅紅”，“冷定毀罐取出”。(鋅熔點(diǎn)為419℃，沸點(diǎn)為907℃)(1)反應(yīng)區(qū)中，ZnCO3首先分解生成ZnO，然后C與ZnO發(fā)生置換反應(yīng)得到Zn和另一種氧化物，該分解反應(yīng)的化學(xué)方程式為____________________________。(2)冷凝區(qū)中，鋅由氣態(tài)轉(zhuǎn)化為液態(tài)，理論上該區(qū)應(yīng)控制的溫度范圍是____________________。(3)請解釋“冷定(即冷卻)后才可毀罐取鋅”的原因：_______________________________。【答案】（1）ZnCO3EQ\*jc0\*hps16\o(\s\up9(高溫),===)ZnO+CO2↑；C；（2）419℃～907℃；（3）防止生成的鋅在較高的溫度下又被氧化成氧化鋅?！窘馕觥浚?）碳酸鋅在高溫的條件下生成氧化鋅和二氧化碳；碳和氧化鋅在高溫的條件下生成鋅和二氧化碳，化學(xué)方程式為：2ZnO+CEQ\*jc0\*hps16\o(\s\up9(高溫),===)2Zn+CO2↑，在反應(yīng)物中：氧化鋅中鋅元素的化合價(jià)為+2價(jià)；氧元素的化合價(jià)為-2價(jià)；單質(zhì)碳中碳元素的化合價(jià)為0；在生成物中：鋅的化合價(jià)為0；二氧化碳中碳元素的化合價(jià)為+4價(jià)；氧元素的化合價(jià)為-2價(jià)，即化合價(jià)升高的是碳元素；（2）由鋅的熔點(diǎn)和沸點(diǎn)可知，冷凝區(qū)中，鋅由氣態(tài)轉(zhuǎn)化為液態(tài)，理論上該區(qū)應(yīng)控制的溫度范圍是：419℃～907℃；（3）“冷定”后方能“毀罐“取鋅，是為了防止生成的鋅在較高的溫度下又被氧化成氧化鋅。3、下面是三套還原氧化銅的實(shí)驗(yàn)裝置圖，通過分析比較回答下列問題：(1)判斷丙圖實(shí)驗(yàn)是否完成的最佳實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是_________________________________。(2)甲裝置中通氫氣的導(dǎo)管插入到試管底部氧化銅粉末的上方，其目的是________________________。(3)乙圖實(shí)驗(yàn)裝置中，有一個(gè)明顯的不足是__________________________________________；(4)若要將乙裝置改裝成H2還原灼熱氧化銅的實(shí)驗(yàn)裝置來測定水的質(zhì)量，你的改裝方法是：_________________________________。【答案】（1）導(dǎo)管口不再有新的氣泡生成；（2）便于排盡空氣，防止發(fā)生爆炸；同時(shí)使氫氣與氧化銅粉末充分接觸；（3）一氧化碳有毒，裝置中沒有尾氣處理裝置，應(yīng)在a處連接點(diǎn)燃裝置或收集裝置；（4）將裝有澄清石灰水的大試管改成裝有無水氯化鈣的U型管?！窘馕觥浚?）碳和氧化銅在高溫的條件下反應(yīng)生成銅和二氧化碳，所以判斷丙圖實(shí)驗(yàn)是否完成的最佳實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是：導(dǎo)管口不再有新的氣泡生成；（2）氫氣可燃燒，點(diǎn)燃不純的氫氣可能會發(fā)生爆炸，裝置中的氣體導(dǎo)管已插入到試管底部藥品的上方，是為了便于在加熱前，通入的H2將試管中的空氣排盡，防止爆炸；（3）一氧化碳有毒但能燃燒生成二氧化碳，所以不能直接排放要收集再利用或點(diǎn)燃；（4）測定水的組成就需要知道生成水的質(zhì)量，無水氯化鈣有吸水性，所以改裝方法是：將裝有澄清石灰水的大試管改成裝有無水氯化鈣的U型管。1、下列關(guān)于煉鐵的敘述錯(cuò)誤的是（）A．主要原料為鐵礦石、焦炭、石灰石等 B．主要設(shè)備為高爐 C．主要原理為：利用焦炭的還原性置換出鐵礦石中的鐵 D．主要產(chǎn)物是生鐵【答案】C【解析】解：A．工業(yè)煉鐵的主要原料是鐵礦石、焦炭、石灰石等，故A正確；B．高爐煉鐵的設(shè)備是高爐，故B正確；C．工業(yè)煉鐵就是在高溫的條件下，用一氧化碳來還原氧化鐵，生成鐵和二氧化碳，而不是焦炭，故C錯(cuò)誤；D．工業(yè)煉的鐵中含有雜質(zhì)，屬于生鐵，故D正確。故選：C。2、如圖所示，用“W”型玻璃管進(jìn)行微型實(shí)驗(yàn)。下列說法正確的是（）A．a(chǎn)處黑色粉末變?yōu)榧t色 B．a(chǎn)處的反應(yīng)屬于置換反應(yīng) C．b處澄清石灰水變渾濁，證明有CO2生成 D．該裝置的藥用量很少，所以尾氣可以不需要處理【答案】C【解析】解：A、一氧化碳具有還原性，能與氧化鐵反應(yīng)生成鐵和二氧化碳，a處紅棕色粉末變?yōu)楹谏蔬x項(xiàng)說法錯(cuò)誤。B、該反應(yīng)的反應(yīng)物均為化合物，不屬于置換反應(yīng)，故選項(xiàng)說法錯(cuò)誤。C、二氧化碳能使澄清的石灰水變渾濁，b處澄清石灰水變渾濁，證明有CO2生成，故選項(xiàng)說法正確。D、一氧化碳具有毒性，能污染環(huán)境，為防止污染空氣，尾氣不經(jīng)處理不能直接排放，一氧化碳具有可燃性，可利用點(diǎn)燃的方法進(jìn)行尾氣處理，也可以用氣球收集等，故選項(xiàng)說法錯(cuò)誤。故選：C。3、甲圖是一氧化碳還原氧化鐵的裝置，乙圖是煉鐵高爐示意圖。下列敘述中正確的是（）高溫A．乙圖所示的煉鐵中原料焦炭的作用只是提供熱量 高溫B．兩圖所示的實(shí)驗(yàn)和生產(chǎn)過程中都發(fā)生的反應(yīng)是：3CO+Fe2O3=2Fe+3CO2 C．甲圖所示的實(shí)驗(yàn)中開始時(shí)應(yīng)先點(diǎn)燃酒精噴燈，后通CO D．用兩圖所示的方法得到的鐵的成分完全相同【答案】B【解析】A、高爐煉鐵中原料焦炭的作用是提供熱量和得到還原劑一氧化碳，故A敘述錯(cuò)誤；B、高爐煉鐵原理用化學(xué)方程式表示是：3CO+Fe2O3高溫2Fe+3CO2．故B敘述正確；C、CO具有可燃性，與玻璃管中的空氣混合受熱會發(fā)生爆炸。因此應(yīng)先通CO排盡玻璃管中的空氣，然后再點(diǎn)燃酒精噴燈，故C敘述錯(cuò)誤；D、甲圖是一氧化碳還原氧化鐵，能得到純鐵。乙圖是煉鐵高爐，得到的是生鐵，屬于混合物。故D敘述錯(cuò)誤。4、氫氣和一氧化碳還原氧化銅的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，下列有關(guān)說法錯(cuò)誤的是（）A.實(shí)驗(yàn)時(shí)都應(yīng)該先通入氣體后加熱，防止發(fā)生爆炸B.兩者都可以通過觀察黑色固體顏色的變化判斷反應(yīng)是否發(fā)生C.甲無尾氣處理裝置而乙有，是因?yàn)橐谎趸加卸径鴼錃鉄o毒D.甲試管口略向下傾斜，乙玻璃管保持水平，是因?yàn)閮煞N氣體的密度不同【答案】D【解析】A、氫氣、一氧化碳都屬于可燃性氣體，與空氣混合達(dá)到爆炸極限時(shí)，受熱或遇明火會發(fā)生爆炸，實(shí)驗(yàn)時(shí)都應(yīng)該先通入氣體一會兒后再加熱，這樣可以防止發(fā)生爆炸，該選項(xiàng)說法正確；B、實(shí)驗(yàn)過程中，能夠觀察到黑色的氧化銅粉末逐漸變成紅色，說明氧化銅和氫氣、一氧化碳反應(yīng)生成了紅色的銅，該選項(xiàng)說法正確；C、氫氣無毒，不污染環(huán)境，所以不需要處理尾氣，而一氧化碳有毒，能夠污染環(huán)境，應(yīng)該對尾氣進(jìn)行處理，該選項(xiàng)說法正確；D、甲中試管口略向下傾斜，是為了防止生成的水回流炸裂試管，與氣體的密度無關(guān)，該選項(xiàng)說法錯(cuò)誤。5、實(shí)驗(yàn)室用如圖裝置模擬煉鐵。下列說法正確的是（）A．磁鐵礦的主要成分是Fe2O3 B．應(yīng)先加熱Fe2O3，再通入CO C．紅棕色的Fe2O3逐漸變黑 D．氣體通過澄清石灰水后可直接排放【答案】C【解析】A、磁鐵礦的主要成分是Fe3O4，故選項(xiàng)說法錯(cuò)誤。B、實(shí)驗(yàn)開始先通入一氧化碳，排出裝置內(nèi)的空氣后，再點(diǎn)燃酒精噴燈加熱玻璃管中的氧化鐵，先通入一氧化碳后加熱的原因是排盡玻璃管中的空氣，防止發(fā)生爆炸，故選項(xiàng)說法錯(cuò)誤。C、一氧化碳具有還原性，能與氧化鐵反應(yīng)生成鐵和二氧化碳，實(shí)驗(yàn)進(jìn)行一段時(shí)間后，玻璃管A中出現(xiàn)的現(xiàn)象是紅棕色粉末逐漸變黑，故選項(xiàng)說法正確。D、一氧化碳有毒，直接排放到空氣中會污染環(huán)境，氣體通過澄清石灰水后不能直接排放，可將玻璃管改成尖嘴點(diǎn)燃或用氣球收集，故選項(xiàng)說法錯(cuò)誤。6、用如圖所示的玻璃管進(jìn)行碳還原氧化銅實(shí)驗(yàn)。(1)當(dāng)A處的黑色固體變紅時(shí)，可觀察到B處的現(xiàn)象是。(2)查閱資料發(fā)現(xiàn)：反應(yīng)生成的紅色固體除了銅以外還可能含有氧化亞銅(Cu2O)，氧化亞銅可以與硫酸發(fā)生如下反應(yīng)：Cu2O+H2SO4EQ\*jc0\*hps18\o(\s\up9(Δ),===)Cu+CuSO4+X，該反應(yīng)中X的化學(xué)式為。【答案】澄清石灰水變渾濁H2O【解析】A處反應(yīng)生成二氧化碳，二氧化碳與澄清石灰水反應(yīng)生成碳酸鈣白色沉淀；根據(jù)化學(xué)反應(yīng)前后原子的種類、數(shù)目不變可知，X的化學(xué)式為H2O。7、從孔雀石[主要成分CuCO3?Cu(OH)2]中提取金屬銅的實(shí)驗(yàn)步驟如下：將孔雀石粉碎，加過量稀硫酸，充分反應(yīng)后過濾，向?yàn)V液中加入一種金屬粉末。(1)請?zhí)羁眨篊uCO3?Cu(OH)2+2H2SO4===CuSO4+CO2↑+3____________。(2)寫出可以加入的一種金屬并說明理由：_________________________________________。【答案】(1)H2O(2)鐵(或鋅等)鐵(或鋅等)的金屬活動性比銅強(qiáng)，可以把銅置換出來【解析】(1)根據(jù)質(zhì)量守恒定律，反應(yīng)前后各原子的數(shù)目不變，可以推知X的化學(xué)式為H2O；(2)排在銅前的金屬能把銅從硫酸銅溶液中置換出來。所得濾液中含有生成的硫酸銅和過量的硫酸，要從其中置換銅，需要加入氫之前的活潑金屬(除鉀、鈉、鈣外)，如鋅、鐵等，它們可以把銅從硫酸銅溶液中置換出來。8、如圖是某科學(xué)老師設(shè)計(jì)的一氧化碳還原氧化鐵的實(shí)驗(yàn)裝置。(1)在B裝置的液面下降到安全線之前，不能加熱氧化鐵，這是因?yàn)開___________________。(2)反應(yīng)結(jié)束后停止加熱，繼續(xù)通CO，此時(shí)B裝置的作用是________________________。【答案】(1)CO和空氣混合，加熱可能會發(fā)生爆炸(2)收集CO，防止污染空氣【解析】（1）一氧化碳具有可燃性，和助燃性氣體混合，加熱可能發(fā)生爆炸，所以在B裝置的液面下降到安全線之前，不能加熱氧化鐵，因?yàn)橐谎趸己涂諝饣旌希訜峥赡軙l(fā)生爆炸；（2）一氧化碳有毒，需要尾氣處理，所以B裝置的作用是：收集一氧化碳、防止污染空氣。1、如圖為氫氣還原氧化銅的實(shí)驗(yàn)裝置圖，下列有關(guān)分析正確的是（）A.裝置中試管口需略向下傾斜，主要是為了利于通入氫氣B.在給試管內(nèi)藥品加熱前，需先通氫氣排盡試管內(nèi)的空氣C.待藥品完全反應(yīng)后，需同時(shí)撤去酒精燈和通氫氣的導(dǎo)管D.該實(shí)驗(yàn)裝置也可直接用于一氧化碳還原氧化銅的實(shí)驗(yàn)【答案】B【解析】試管口略向下傾斜，是為了防止生成的水倒流入試管底部，使其炸裂，即A不正確；反應(yīng)后需要繼續(xù)通入氫氣，防止生成的Cu再次被氧化，C不正確；一氧化碳具有毒性，因此該實(shí)驗(yàn)裝置不能直接用于CO還原CuO，D不正確，故選B。2、關(guān)于工業(yè)煉鐵的說法正確的是（）A．鐵礦石用于煉鐵是因?yàn)楹写罅繂钨|(zhì)鐵 B．焦炭的主要作用是不完全燃燒制取CO C．在高爐中冶煉出來的是生鐵，不是純鐵 D．高爐的尾氣成分為CO2，可以直接排放【答案】C【解析】A．鐵礦石中主要含有鐵的氧化物，而不是鐵的單質(zhì)，故錯(cuò)誤；B．工業(yè)煉鐵中利用了焦炭的可燃性，提供熱量；又利用其還原性，與二氧化碳反應(yīng)生成一氧化碳?xì)怏w，故錯(cuò)誤；C．工業(yè)煉鐵得到的是生鐵，含有碳等雜質(zhì)，不是純鐵，故正確；D．高爐的尾氣中含有有毒的一氧化碳，不能直接排放以免造成空氣污染，故錯(cuò)誤。3、利用甲酸（HCOOH）與濃硫酸制備CO，并用如圖實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證CO的有關(guān)性質(zhì)。已知：HCOOH濃硫酸ˉ60～80℃CO↑+HA．操作時(shí)，先點(diǎn)燃乙處酒精燈，再滴加HCOOH B．裝置丙的作用是防止倒吸 C．裝置丁既可檢驗(yàn)CO2，又可收集CO D．隨著反應(yīng)進(jìn)行，濃硫酸濃度降低，產(chǎn)生CO氣體速率減小【答案】A【解析】A、操作時(shí)，先滴加HCOOH，生成一氧化碳，排出裝置內(nèi)的空氣后，再點(diǎn)燃乙處酒精燈，以防止發(fā)生爆炸，故選項(xiàng)說法錯(cuò)誤。B、裝置丙能防止丁裝置的石灰水進(jìn)入乙裝置，裝置丙的作用是防止倒吸，故選項(xiàng)說法正確。C、二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁，根據(jù)石灰水是否變渾濁，裝置丁可檢驗(yàn)CO2；一氧化碳不與石灰水反應(yīng)，又可以將瓶中的石灰水排出，可收集CO，故選項(xiàng)說法正確。D、HCOOH濃硫酸ˉ60～80℃CO↑+H4、如圖是CO和Fe2O3反應(yīng)的裝置。下列關(guān)于圖示實(shí)驗(yàn)的說法，正確的是（）①說明CO具有氧化性②玻璃管中的紅色粉末變成黑色粉末③防止了CO對空氣的污染④反應(yīng)前應(yīng)先通CO，再加熱酒精燈A.①②④B.①②③C.②③④D.全部【答案】C【解析】①玻璃管中黑色粉末變成紅色，說明生成了銅，說明CO具有還原性，故說法錯(cuò)誤。②氧化鐵顏色為紅色，被一氧化碳還原為鐵粉，鐵粉顏色為黑色，所以硬質(zhì)玻璃管中的現(xiàn)象為紅色粉末變黑，故正確；③尾氣中含有有毒的一氧化碳，需要對尾氣進(jìn)行處理，以防造成空氣污染，故正確；④反應(yīng)前應(yīng)先通CO，再加熱酒精燈，排出裝置內(nèi)的空氣，防止加熱時(shí)發(fā)生爆炸，故正確；故選C。5、用一氧化碳還原氧化鐵的實(shí)驗(yàn)中，F(xiàn)e2O3轉(zhuǎn)化為鐵的具體過程是：已知鐵的氧化物除Fe2O3外，其余均為黑色。下列說法正確的是（）A.裝置中漏斗的作用是防止倒吸B.通過實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可以判斷氧化鐵是否完全轉(zhuǎn)化為鐵C.該實(shí)驗(yàn)中所有的化學(xué)反應(yīng)里，氧元素的化合價(jià)均未改變D.當(dāng)硬質(zhì)玻璃管內(nèi)固體中鐵元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為74%時(shí)，固體成分是Fe3O4和FeO【答案】D【解析】裝置中漏斗的作用是為了聚集一氧化碳，而不是防止倒吸，A錯(cuò)誤；生成的四氧化三鐵、氧化亞鐵以及鐵粉都是黑色的，無法通過實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象判斷氧化鐵是否完全轉(zhuǎn)化為鐵，B錯(cuò)誤；尾氣中的一氧化碳與氧氣在點(diǎn)燃的條件下反應(yīng)生成二氧化碳，氧氣中的氧元素的化合價(jià)為0，二氧化碳中氧元素的化合價(jià)為-2，氧元素的化合價(jià)發(fā)生改變，C錯(cuò)誤；Fe2O3中鐵元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為，F(xiàn)e3O4中鐵元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為，F(xiàn)eO中鐵元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為，因此當(dāng)硬質(zhì)玻璃管內(nèi)固體中鐵元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為74%時(shí)，固體成分是Fe3O4和FeO，D正確。6、小金利用圖示裝置進(jìn)行“一氧化碳還原氧化鐵”及產(chǎn)物檢驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)步驟如圖：步驟1：連接裝置并檢查裝置的氣密性，在確保裝置氣密性良好的基礎(chǔ)上，按圖示在各裝置中添加藥品；步驟2：緩慢推注射器活塞，利用甲酸(一種無色溶液，溶質(zhì)為HCOOH)與濃硫酸在80℃水浴的條件下制備一氧化碳(反應(yīng)原理：HCOOHeq\o(――――→,\s\up13(濃H2SO4),\s\do13(加熱))CO↑＋H2O)；步驟3：待萬用瓶中澄清石灰水下降至安全線以下后再點(diǎn)燃酒精燈，當(dāng)W形管右側(cè)彎管處的氧化鐵全部變?yōu)楹谏珪r(shí)，繼續(xù)加熱2分鐘后熄滅酒精燈；步驟4：撤去酒精燈和盛熱水的燒杯，用磁鐵吸引黑色物質(zhì)至W形管左側(cè)彎管處進(jìn)行固體產(chǎn)物的檢驗(yàn)。(1)進(jìn)行氣密性檢查時(shí)，可在萬用瓶中盛適量水，然后推注射器活塞，當(dāng)觀察到____________________________________________(填寫現(xiàn)象)，說明裝置氣密性良好。(2)點(diǎn)燃酒精燈前，需要“待萬用瓶中澄清石灰水下降至安全線以下”的原因是____________________________________________________________。(3)步驟3后，W形管左側(cè)彎管處為反應(yīng)后得到的稀硫酸，若固體產(chǎn)物全部是鐵，步驟4中能觀察到的現(xiàn)象是____________________________________________。【答案】（1）萬用瓶中的水進(jìn)入導(dǎo)管并形成一段穩(wěn)定的水柱；（2）排盡W型管內(nèi)的空氣，防止點(diǎn)燃酒精燈進(jìn)行加熱時(shí)發(fā)生爆炸；（3）有氣泡產(chǎn)生，固體溶解，溶液變成淺綠色?！窘馕觥浚?）檢驗(yàn)裝置氣密性，利用裝置內(nèi)外的壓強(qiáng)差檢驗(yàn)，所以當(dāng)觀察到萬用瓶中的水進(jìn)入導(dǎo)管并形成一段穩(wěn)定的水柱，說明裝置氣密性良好；（2）一氧化碳具有可燃性，和空氣混合，加熱時(shí)可能發(fā)生爆炸，所以點(diǎn)燃酒精燈前，需要“待萬用瓶中澄清石灰水下降至安全線以下”的原因是：排盡W型管內(nèi)的空氣，防止點(diǎn)燃酒精燈進(jìn)行加熱時(shí)發(fā)生爆炸；（3）鐵和硫酸反應(yīng)生成硫酸亞鐵和氫氣，所以步驟4中能觀察到的現(xiàn)象是：有氣泡產(chǎn)生，固體溶解，溶液變成淺綠色。7、如圖所示為實(shí)驗(yàn)室用氫氣還原氧化銅實(shí)驗(yàn)的示意圖。(1)實(shí)驗(yàn)過程中，觀察到的現(xiàn)象是。(2)下面是氫氣還原氧化銅的操作步驟：①停止用酒精燈加熱；②將CuO粉末平鋪在試管底；③把試管固定在鐵架臺上；④用酒精燈加熱；⑤繼續(xù)通入氫氣到試管冷卻；⑥向盛有氧化銅粉末的試管中通入氫氣。實(shí)驗(yàn)時(shí)正確的操作順序是。(3)該反應(yīng)中的還原劑是?！敬鸢浮?1)黑色固體變成紅色，試管口有水出現(xiàn)(2)②③⑥④①⑤(3)氫氣【解析】(1)氫氣與氧化銅在加熱條件下反應(yīng)生成銅和水，因此在實(shí)驗(yàn)過程中可觀察到黑色固體逐漸變成紅色，同時(shí)可在試管口觀察到有水出現(xiàn)。(2)將CuO粉末平鋪在試管底后，把試管固定在鐵架臺上，然后通入氫氣排出試管內(nèi)的空氣，防止氫氣與空氣混合在加熱時(shí)出現(xiàn)爆炸；待黑色固體全部變成紅色后，先停止加熱，防止尚處于高溫下的銅與氧氣反應(yīng)再次生成氧化銅，直到試管冷卻至室溫時(shí)停止通入氫氣，因此正確的操作順序?yàn)棰冖邰蔻堍佗荨?3)在反應(yīng)CuO+H2EQ\*jc0\*hps18\o(\s\up9(Δ),===)Cu+H2O中，氫氣得到氧生成了水，在反應(yīng)中是還原劑。8、甲、乙兩位同學(xué)根據(jù)下列轉(zhuǎn)化關(guān)系在實(shí)驗(yàn)室中模擬煉鐵，并對生成物的成分進(jìn)行探究。①模擬煉鐵的原理可能是______________________________(用化學(xué)方程式表示)。②初步分析得知，黑色粉末B的成分是一種或兩種單質(zhì)。【猜想與假設(shè)】甲同學(xué)認(rèn)為無色氣體A中可能有CO2，也可能有____________________。乙同學(xué)認(rèn)為黑色粉末的成分中存在以下情況：假設(shè)一：只含有鐵；假設(shè)二：含有____________________?！緦?shí)驗(yàn)探究】(1)驗(yàn)證甲同學(xué)猜想的實(shí)驗(yàn)裝置(箭頭表示氣體流向)。上述實(shí)驗(yàn)裝置Ⅱ中濃硫酸的作用是吸收水蒸氣，裝置Ⅰ的作用是____________________，當(dāng)看到Ⅰ中足量的澄清石灰水變渾濁，Ⅲ中黑色固體變成紅色后，可以確定無色氣體Ａ的成分是_______________。同時(shí)得出結(jié)論：上述裝置存在重大缺陷，需要補(bǔ)充__________裝置。(2)為驗(yàn)證乙同學(xué)的假設(shè)二成立，請你設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)用物理方法(或化學(xué)方法)完成以下探究。(請?zhí)顚憣?shí)驗(yàn)報(bào)告表格中空缺的部分)實(shí)驗(yàn)方法實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)結(jié)論物理方法部分黑色粉末被吸引上來假設(shè)二成立化學(xué)方法取少量黑色粉末放在玻璃管中，不斷通入氧氣，加熱，將產(chǎn)生的氣體通入澄清石灰水中假設(shè)二成立【交流反思】對甲同學(xué)實(shí)驗(yàn)存在的缺陷，甲、乙同學(xué)一起進(jìn)行了改進(jìn)，解決了污染環(huán)境問題?！敬鸢浮竣?C+2Fe2O3EQ\*jc2\*hps16\o\ad(\s\up9(高溫),===)4Fe+3CO2↑【猜想與假設(shè)】CO假設(shè)二：鐵和碳【實(shí)驗(yàn)探究】(1)檢驗(yàn)并吸收CO2CO2和CO尾氣處理(2)實(shí)驗(yàn)方法實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)結(jié)論物理方法取少量黑色粉末B，用磁鐵吸引部分黑色粉末被吸引假設(shè)二成立化學(xué)方法取少量黑色粉末放在玻璃管中，不斷通入氧氣加熱，將產(chǎn)生的氣體通入澄清石灰固體部分消失，石灰水變渾濁假設(shè)二成立【解析】①模擬煉鐵的原理可能是碳與氧化鐵在高溫條件下高溫生成鐵和二氧化碳，化學(xué)方程式為3C+2Fe2O3EQ\*jc2\*hps16\o\ad(\s\up9(高溫),===)4Fe+3CO2↑。【猜想與假設(shè)】無色氣體A中可能有CO2，也可能有未反應(yīng)的一氧化碳。假設(shè)一：只含有鐵。假設(shè)二：鐵和未反應(yīng)的碳。【實(shí)驗(yàn)與