Question

某校课外活动小组的同学在老师的帮助下，探究用赤铁矿（主要成分是 Fe₂O₃）炼铁的主要反应原理，他们设计的实验装置如图所示.

回答下列问题：

(1)写出用一氧化碳还原氧化铁的化学方程式__________________。

(2)实验时,在澄清石灰水中观察到的现象是_____________________。反应的化学方程式是________________________。

(3)图（乙）与左图相比，它的主要优点是_________________________。

Answer

Fe2O3+3CO高温2Fe+3CO2清的石灰水变浑浊CO2 + Ca(OH)2 == CaCO3 ↓+ H2O一氧化碳可回收利用

【解析】根据炼铁的原理可知，一氧化碳在高温的条件下还原氧化铁得到铁和二氧化碳，反应的化学方程式表示为：Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2；

反应生成的二氧化碳会与澄清石灰水反应生成碳酸钙沉淀和水，故观察到的现象是澄清的石灰水变浑浊，反应的化学方程式为：Ca（OH）2 +CO2 =CaCO3↓+H2O；

该实验中，由于要先通一氧化碳易排尽玻璃管中的空气，而一氧化碳有毒，排放到空气中会污染空气。图甲装置是直接点燃一氧化碳转化为二氧化碳，而图乙装置则先把混合物气体中的二氧化碳除去，再把未反应的一氧化碳通到前面反应装置的酒精灯处，利用了一氧化碳燃烧放出的热量。故图乙的优点是对一氧化碳进行了回收利用。

点睛：一氧化碳既具有还原性，也具有可燃性，故利用一氧化碳还原氧化铁时要先通一氧化碳易排尽玻璃管中的空气以免发生爆炸。同时为了防止已还原的铁又被氧化，实验结束后要先停止加热，等药品冷却后再停止通一氧化碳。故该实验中实际需要的一氧化碳的量比利用化学方程式计算出了量更多。