专题06 一氧化碳还原氧化铁
一．实验题（共20小题）
1．（2023 赣州模拟）再现和理解实验，是学习好化学的请根据有关实验图示，回答下列问题。
（1）图1是氢气燃烧的实验，通过该实验可以得出水是由 组成。
（2）图2实验探究空气中氧气的含量。发生反应的化学方程式为 ，如用镁粉代替红磷，发现吸入瓶中的水约占瓶内空气总体积的70%，此现象说明镁粉还会和空气中的 反应。
（3）图3装置探究铁生锈的条件。铁制品生锈的条件是与 接触。实验过程中，观察到U形管底部浸在蒸馏水中的铁丝棉也产生了少量的锈迹，改进该实验的方法是 。
2．（2023 福州模拟）铁是人类广泛使用的金属。
（1）识铁
人类最早发现铁源自陨石。某铁陨石中含90.85%铁以及镍、钴等，则铁陨石属于 （填“纯净物”或“混合物”）。
（2）炼铁
古代中国冶铁的原理；高温熔化铁矿[如赤铁矿（主要含氧化铁）]过程中，不断加入木炭粉，可炼得生铁，同时生成二氧化碳，则该反应属于 （填基本反应类型）。
（3）锈蚀
利用如图装置探究铁锈蚀条件：实验开始，同时将装置A、D和E中的液体分别注入容器内，一段时间后，仅C瓶中铁粉不变色。①A瓶中反应的化学方程式为 。
②D、E瓶中铁粉更快锈蚀的是 （填标号，下同）。比较装置 中出现的现象，可推知水是铁锈蚀的条件之一。
③欲证明铁生锈需同时与水和氧气同时接触，还需增加一个实验是 。
（4）用铁
①新型纳米级铁粉能用作高效催化剂，反应前后其 和化学性质不变。
②辩证看待铁锈蚀：锈蚀原理的有益应用是 （写一点）。
3．（2023 北京一模）实验探究铁锈蚀影响因素，记录如下（炭不与盐酸反应）。
实验装置 序号 其它试剂 200s时O2的含量
① 干燥剂 x%
② 10滴水 15%
③ 10滴水和1.0g食盐 8%
（1）①证明在干燥的空气中铁不锈蚀，则x是 %。
（2）下列说法正确的是 （填序号）。
A．②③中O2含量减少表明铁已锈蚀
B．①②证明水对锈蚀有影响
C．②③证明食盐能加快铁锈蚀
D．①②③证明炭粉对铁锈蚀有影响
（3）取出少量实验②后集气瓶中的固体于试管中，加入足量稀盐酸，看到有气泡产生，该现象证明取出的固体中一定含有 。
4．（2023 中原区校级二模）我国春秋战国时期就开始生产和使用铁器。如图是实验室模拟工业炼铁的装置。
（1）若实验成功，装置中可观察到的现象是 。
（2）写出B处发生反应的化学方程式 。
（3）请写出该装置的改进措施 。
5．（2023 柘城县一模）金属在生产、生活中有着广泛的用途，铁是目前世界上使用最多的金属。
（1）铁可制成铁锅烹调食物，利用了铁的延展性和 性。
（2）铝制品耐腐蚀是因其表面生成了致密的氧化铝薄膜，该反应的化学方程式为 ；
（3）将常见金属R（化合价为+2价）的粉末放入盛有硝酸镁、硝酸铜和硝酸银的混合溶液的烧杯中，充分反应后过滤，得到固体甲和溶液乙、若反应前后烧杯中溶液的质量不变，则
①R可能是什么金属 ；
②分析固体甲的成分 ；
③结合具体金属说明反应前后溶液质量不变原因 。
（4）实验室可利用如图所示装置模拟炼铁反应。
①写出A装置玻璃管内发生反应的化学方程式 。
②请设计实验方案，检验实验后B装置溶液中含有氢氧化钠 （简要写出实验步骤、现象和结论）
（5）现有13g锌与足量的稀硫酸充分反应，理论上可以制取氢气的质量是多少？
6．（2023 越秀区一模）铁元素与人类关系密切。
（1）用足量一氧化碳还原10g铁矿石样品（含氧化铁80%，杂质不参加反应）。实验装置如图1。
①实验时，试管a内参加反应的物质是 。（填化学式）
②处理尾气的反应是 。（填化学方程式）
③样品中氧化铁的质量是 g，理论上最多可以得到铁 g。
（2）为比较金属甲和铁的活动性，用图2装置进行实验，结果如图3所示。实验中氢气的浓度越大，说明生成的氢气越多。在化合物中甲元素显+2价。
①铁粉与稀硫酸反应的化学方程式是 。
②金属活动性：金属甲 铁。（填“＞”“＝”或“＜”）
③相对原子质量：甲元素 铁元素。（填“＞”“＝”或“＜”）
（3）氢氧化铁可用于生产颜料、药物。请设计氧化铁转化为氢氧化铁的一种方案： 。（依次写出化学方程式）
7．（2023 金水区校级二模）实验小组模拟高炉炼铁的化学反应原理进行实验，其装置如图所示。
（1）请简述实验开始时必须先通一氧化碳的原因 。
（2）请简述装置最右边酒精灯的主要作用 。
（3）请正确书写玻璃管内发生反应的化学方程式 。
8．（2023 平顶山一模）如图装置可以做CO还原Fe3O4的实验并检验该反应的气体生成物。已知CO中混有杂质CO2和H2O。
（1）写出C装置玻璃管内发生反应的化学方程式 。
（2）从环保角度考虑，写出一种尾气的处理方法 。
（3）如何验证实验后的A装置中仍含有氢氧化钠？ （写出操作步骤、现象和结论）
9．（2023 汝阳县一模）铁是世界上年产量最高的金属，如图为模拟炼铁的微型装置。请回答：
（1）写出a处发生反应的化学方程式 。
（2）推述b处的现象 。
（3）b处反应的化学方程式是 。
10．（2023 邹平市模拟）在实验室里可以利用如图所示的装置进行还原氧化铁的实验。
（1）在点燃酒精喷灯前先通入一段时间一氧化碳的目的是 。
（2）玻璃管中反应的化学方程式为 。
（3）装置B的作用是 。
（4）实验中还需补充的一个装置C是 。
11．（2023 莲湖区校级三模）如图是某课外学习小组设计的气体制取与性质验证的组合实验，请看图回答下列问题：
（1）写出仪器a的名称 。
（2）写出装置A中发生反应的化学方程式 。
（3）装置B中浓硫酸的作用是 ，装置D中的现象是 。
（4）该装置中有一个明显不足之处，应在装置E后放置燃着的酒精灯处理尾气。这样做的原因是 。
12．（2023 范县一模）用如图装置进行模拟冶铁的实验，用一氧化碳还原氧化铁，并验证气体产物。其中一氧化碳发生装置中的反应原理为：H2C2O4H2O+CO↑+CO2↑。
（1）B中Ca（OH）2溶液的作用是什么？
（2）在点燃C装置的酒精喷灯之前，要先通一会儿CO，为什么？
13．（2023 宿迁一模）金属在生活、生产中有着广泛的应用，种类繁多的金属材料已成为社会发展的重要物质基础。
【Ⅰ】某兴趣小组设计如图装置模拟炼铁。试回答：
（1）下列说法正确的是 。
A．磁铁矿的主要成分是Fe2O3
B．酒精灯能直接替换酒精喷灯
C．红棕色的Fe2O3逐渐变黑
D．A处发生的反应为置换反应
（2）将实验装置组装好后，设计了下列实验操作步骤：①通入CO气体；②停止通入CO气体；③给玻璃管加热；④停止加热；则正确的操作顺序是 （填序号）。
（3）从环保角度考虑，还需对以上装置进行改进，请简述改进措施 。
【Ⅱ】将一定质量的Zn片加入AgNO3、Cu（NO3）2的混合溶液中，充分反应后过滤。
（4）若滤液呈蓝色，则滤液中一定含有的金属离子是 。
（5）请写出一定会发生的化学反应方程式 。
14．（2023 梁园区校级一模）化学小组利用如图所示的装置在实验室模拟冶铁的实验。
（1）写出A处玻璃管内发生反应的化学反应方程式 ；
（2）该实验设计有不足，还需在C处补充什么样装置 （写具体装置名称）；
（3）实验结束后，将玻璃管中得到的黑色固体放入到一定量的Zn（NO3）2和Cu（NO3）2混合溶液中，充分反应后过滤，所得滤液中一定含有哪些溶质 。
15．（2023 天山区校级一模）金属的用途与性质密切相关。
（1）铁锅用来炒菜，主要是利用铁的 性（选填“导热”或“导电”）。
（2）在空气中，铝具有很好的抗腐蚀性，其原因是 。
（3）将一定量铝、铜粉末混合物加入硝酸银溶液中，充分反应后过滤，滤液为蓝色。则滤渣中一定含有 （填化学式，下同），滤液的溶质组成中一定有 。
（4）利用如图装置还原CuO和Fe3O4混合物。
①C装置中反应方程式为 。
②该实验的不足之处是 。
16．（2023 阳信县一模）在实验室里可以利用如图所示的装置进行还原氧化铁的实验。
（1）在点燃酒精喷灯前先通入一段时间一氧化碳的目的是 ；
（2）玻璃管中，发生反应的化学反应方程式为 ；
（3）实验中还需补充的一个装置C是 ；
（4）将玻璃管中得到的黑色固体放入到一定量的NaNO3和Cu（NO3）2混合溶液中，充分反应后过滤，所得滤液中一定含有的溶质是 。
17．（2023 淄川区一模）学习了金属矿物及其冶炼后，同学们设计了两组实验装置，请回答：
（1）铁元素在自然界中分布很广，氧化铁是 （填写铁矿石名称）的主要成分。如图1是用一氧化碳还原氧化铁粉末的实验装置，反应一段时间后，观察到玻璃管中的氧化铁粉末逐渐变成 色，装置B中的现象是 ，虚线框内装置的作用是 （填字母序号）。
a．吸收二氧化碳
b．消耗一氧化碳
c．检验一氧化碳
（2）如图2是用适量木炭粉还原氧化铁粉末的实验装置，写出反应的化学方程式： ，试管口部略向下倾斜的原因是 。反应一段时间后，装置C中澄清石灰水无现象的原因是 （用化学方程式表示）。
同学们发现一氧化碳和二氧化碳的组成元素相同，但性质有所不同。以下说法正确的是 （填字母序号）。
a．一氧化碳不能与水反应，二氧化碳能与水反应
b．一氧化碳和二氧化碳的分子结构不同
c．一氧化碳和二氧化碳都可以作气体肥料
d．一氧化碳和二氧化碳都可以作还原剂
18．化学兴趣小组用如下装置进行有关CO与CO2相关性质的实验。（部分仪器略去，装置气密性良好，药品充足）
连接装置：
（1）A装置中发生了化合反应，从反应过程中能量变化的角度分析，此反应属于 反应（填“放热”或“吸热”）。实验中若没有装置C，可能会引起的后果是 。
（2）实验开始时，先缓缓通入CO2，待D中出现白色沉淀后，再点燃A处的酒精喷灯，这样操作的目的是 ；继续通入CO2，点燃B处酒精喷灯，一段时间后发现氧化铁粉末逐渐变为黑色，发生反应的化学方程式为 ，E中能观察到的实验现象是 ，实验中E装置的作用是 。
19．（2023 南召县模拟）化学小组利用如图所示装置模拟工业炼铁，并检验生成的气体产物。
（1）请写出B装置玻璃管中反应的化学方程式 。
（2）实验结束后，欲确定装置A的溶液中溶质的成分：取A中溶液少量先加入足量的 溶液，再滴加无色酚酞；若出现 等现象，说明含氢氧化钠和碳酸钠两种溶质。
20．（2023 林州市模拟）利用如图所示装置进行一氧化碳还原氧化铁的实验。
（1）请写出实验过程中硬质玻璃管中观察到的现象 。
（2）设计实验证明反应后B装置中的氢氧化钠溶液没有完全反应（简易写出步骤、现象和结论） 。
专题06 一氧化碳还原氧化铁
参考答案与试题解析
一．实验题（共20小题）
1．（2023 赣州模拟）再现和理解实验，是学习好化学的请根据有关实验图示，回答下列问题。
（1）图1是氢气燃烧的实验，通过该实验可以得出水是由 氢元素和氧元素 组成。
（2）图2实验探究空气中氧气的含量。发生反应的化学方程式为 4P+5O22P2O5 ，如用镁粉代替红磷，发现吸入瓶中的水约占瓶内空气总体积的70%，此现象说明镁粉还会和空气中的 氮气 反应。
（3）图3装置探究铁生锈的条件。铁制品生锈的条件是与 水和氧气 接触。实验过程中，观察到U形管底部浸在蒸馏水中的铁丝棉也产生了少量的锈迹，改进该实验的方法是 在蒸馏水液面上方加入适量植物油，形成液封 。
【答案】（1）氢元素和氧元素。
（2）4P+5O22P2O5；氮气。
（3）水和氧气；在蒸馏水液面上方加入适量植物油，形成液封。
【解答】解：（1）图1是氢气燃烧的实验，通过该实验可以得出水是由氢元素和氧元素组成。
故答案为：氢元素和氧元素。
（2）红磷燃烧生成五氧化二磷，发生反应的化学方程式为4P+5O22P2O5，如用镁粉代替红磷，发现吸入瓶中的水约占瓶内空气总体积的70%，此现象说明镁粉还会和空气中的氮气反应，是因为氮气占空气总体积的78%。
故答案为：4P+5O22P2O5；氮气。
（3）图3装置探究铁生锈的条件。铁制品生锈的条件是与水和氧气接触。实验过程中，观察到U形管底部浸在蒸馏水中的铁丝棉也产生了少量的锈迹，改进该实验的方法是在蒸馏水液面上方加入适量植物油，形成液封，防止氧气溶于水。
故答案为：水和氧气；在蒸馏水液面上方加入适量植物油，形成液封。
2．（2023 福州模拟）铁是人类广泛使用的金属。
（1）识铁
人类最早发现铁源自陨石。某铁陨石中含90.85%铁以及镍、钴等，则铁陨石属于 混合物 （填“纯净物”或“混合物”）。
（2）炼铁
古代中国冶铁的原理；高温熔化铁矿[如赤铁矿（主要含氧化铁）]过程中，不断加入木炭粉，可炼得生铁，同时生成二氧化碳，则该反应属于 置换反应 （填基本反应类型）。
（3）锈蚀
利用如图装置探究铁锈蚀条件：实验开始，同时将装置A、D和E中的液体分别注入容器内，一段时间后，仅C瓶中铁粉不变色。①A瓶中反应的化学方程式为 2H2O22H2O+O2↑ 。
②D、E瓶中铁粉更快锈蚀的是 E （填标号，下同）。比较装置 C和D 中出现的现象，可推知水是铁锈蚀的条件之一。
③欲证明铁生锈需同时与水和氧气同时接触，还需增加一个实验是 等量干燥的铁粉（足量）完全浸泡在蒸馏水中 。
（4）用铁
①新型纳米级铁粉能用作高效催化剂，反应前后其 质量 和化学性质不变。
②辩证看待铁锈蚀：锈蚀原理的有益应用是 铁粉可用作干燥剂和除氧剂（合理即可） （写一点）。
【答案】（1）混合物；
（2）置换反应；
（3）①2H2O22H2O+O2↑；
②E；C和D；
③等量干燥的铁粉（足量）完全浸泡在蒸馏水中；
（4）①质量；
②铁粉可用作干燥剂和除氧剂（合理即可）。
【解答】解：（1）某铁陨石中含90.85%铁以及镍、钴等多种物质，因此铁陨石属于混合物；
（2）木炭高温下与氧化铁反应生成铁和二氧化碳，该反应是一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物的反应，属于置换反应；
（3）①A瓶中双氧水在二氧化锰的催化下分解生成水和氧气，该反应的化学方程式为2H2O22H2O+O2↑；
②D（蒸馏水）、E（食盐水）瓶中铁粉更快锈蚀的是E，因为食盐水增强了水导电性，加快了铁的锈蚀；根据控制变量唯一的原则，比较装置C、D中出现的现象，C中铁粉不生锈，D中铁粉生锈，可推知水是铁锈蚀的条件之一；
③欲证明铁生锈需同时与水和氧气同时接触，还需增加一个实验为：等量干燥的铁粉（足量）只与蒸馏水接触而不与氧气接触，即等量干燥的铁粉（足量）完全浸泡在蒸馏水中，通过其与D对比得出氧气是铁锈蚀的条件之一，即可得出铁生锈需同时与水和氧气同时接触；
（4）①新型纳米级铁粉能用作高效催化剂，反应前后其质量和化学性质不变；
②辩证看待铁锈蚀，铁锈蚀消耗氧气和水，利用其原理，铁粉可用作干燥剂和除氧剂。
故答案为：（1）混合物；
（2）置换反应；
（3）①2H2O22H2O+O2↑；
②E；C和D；
③等量干燥的铁粉（足量）完全浸泡在蒸馏水中；
（4）①质量；
②铁粉可用作干燥剂和除氧剂（合理即可）。
3．（2023 北京一模）实验探究铁锈蚀影响因素，记录如下（炭不与盐酸反应）。
实验装置 序号 其它试剂 200s时O2的含量
① 干燥剂 x%
② 10滴水 15%
③ 10滴水和1.0g食盐 8%
（1）①证明在干燥的空气中铁不锈蚀，则x是 21 %。
（2）下列说法正确的是 ABC （填序号）。
A．②③中O2含量减少表明铁已锈蚀
B．①②证明水对锈蚀有影响
C．②③证明食盐能加快铁锈蚀
D．①②③证明炭粉对铁锈蚀有影响
（3）取出少量实验②后集气瓶中的固体于试管中，加入足量稀盐酸，看到有气泡产生，该现象证明取出的固体中一定含有 未生锈的铁 。
【答案】（1）21；
（2）ABC；
（3）未生锈的铁。
【解答】解：（1）由于空气中氧气的体积分数约是21%，所以证明在干燥的空气中铁不锈蚀，200s时O2的含量是21%。
（2）A.①加入干燥剂后，铁粉不会锈蚀；②加入10滴水后，铁粉慢慢锈蚀；③加入10滴水和1.0g食盐，铁粉很快锈蚀。铁粉锈蚀需要消耗氧气，所以②③中O2含量减少表明铁已锈蚀。A说法正确；
B.①加入干燥剂后，铁粉不会锈蚀②加入10滴水后，铁粉慢慢锈蚀。因此①②证明水对铁锈蚀有影响。B说法正确；
C.②加入10滴水后，铁粉慢慢锈蚀；③加入10滴水和1.0g食盐，铁粉很快锈蚀。因此②③证明食盐能加快铁锈蚀。C说法正确；
D.对比三个实验，都含有相同质量的炭粉，并不能证明炭粉对铁锈蚀有影响。D说法不正确。
故选：ABC。
（3）取出少量实验②后集气瓶中的固体于试管中，加入足量稀盐酸，看到有气泡产生，是因为未生锈的铁与稀盐酸反应生成了氢气。所以取出少量实验②后集气瓶中的固体于试管中，加入足量稀盐酸，看到有气泡产生，该现象证明取出的固体中一定含有未生锈的铁。
故答案为：（1）21；
（2）ABC；
（3）未生锈的铁。
4．（2023 中原区校级二模）我国春秋战国时期就开始生产和使用铁器。如图是实验室模拟工业炼铁的装置。
（1）若实验成功，装置中可观察到的现象是 B中红色粉末变黑，C中澄清石灰水变浑浊 。
（2）写出B处发生反应的化学方程式 3CO+Fe2O32Fe+3CO2 。
（3）请写出该装置的改进措施 在C装置后加一个点燃的酒精灯 。
【答案】（1）B中红色粉末变黑，C中澄清石灰水变浑浊；
（2）3CO+Fe2O32Fe+3CO2；
（3）在C装置后加一个点燃的酒精灯。
【解答】解：（1）若实验成功，则B中氧化铁被一氧化碳还原成铁，同时生成二氧化碳，则装置中可观察到的现象是：B中红色粉末变黑，C中澄清石灰水变浑浊。
（2）B处发生的反应是一氧化碳和氧化铁在高温的条件下生成铁和二氧化碳，反应的化学方程式为：3CO+Fe2O32Fe+3CO2。
（3）一氧化碳有毒性和可燃性，直接排放会污染空气，则该装置的改进措施是：在C装置后加一个点燃的酒精灯。
故答案为：
（1）B中红色粉末变黑，C中澄清石灰水变浑浊；
（2）3CO+Fe2O32Fe+3CO2；
（3）在C装置后加一个点燃的酒精灯。
5．（2023 柘城县一模）金属在生产、生活中有着广泛的用途，铁是目前世界上使用最多的金属。
（1）铁可制成铁锅烹调食物，利用了铁的延展性和 导热 性。
（2）铝制品耐腐蚀是因其表面生成了致密的氧化铝薄膜，该反应的化学方程式为 4Al+3O2＝2Al2O3 ；
（3）将常见金属R（化合价为+2价）的粉末放入盛有硝酸镁、硝酸铜和硝酸银的混合溶液的烧杯中，充分反应后过滤，得到固体甲和溶液乙、若反应前后烧杯中溶液的质量不变，则
①R可能是什么金属 锌 ；
②分析固体甲的成分 一定有铜和银，可能含有锌 ；
③结合具体金属说明反应前后溶液质量不变原因 锌与硝酸铜溶液反应，溶液质量增加，锌与硝酸银溶液反应，溶液质量减少，当减少的等于增加的质量时，溶液质量不变 。
（4）实验室可利用如图所示装置模拟炼铁反应。
①写出A装置玻璃管内发生反应的化学方程式 3CO+Fe2O32Fe+3CO2 。
②请设计实验方案，检验实验后B装置溶液中含有氢氧化钠 取少量B装置中溶液于试管中，然后加入足量的CaCl2溶液，静置，向上层清液中滴入无色酚酞试液，溶液变红，说明B装置中含有NaOH （简要写出实验步骤、现象和结论）
（5）现有13g锌与足量的稀硫酸充分反应，理论上可以制取氢气的质量是多少？
【答案】（1）导热；
（2）4Al+3O2＝2Al2O3；
（3）①锌；
②一定有铜和银，可能含有锌；
③锌与硝酸铜溶液反应，溶液质量增加，锌与硝酸银溶液反应，溶液质量减少，当减少的等于增加的质量时，溶液质量不变；
（4）①3CO+Fe2O32Fe+3CO2；
②取少量B装置中溶液于试管中，然后加入足量的CaCl2溶液，静置，向上层清液中滴入无色酚酞试液，溶液变红，说明B装置中含有NaOH；
（5）0.4g。
【解答】解：（1）铁可制成铁锅烹调食物，利用了铁的延展性和导热性。
（2）铝制品耐腐蚀是因其表面生成了致密的氧化铝薄膜，铝在常温下和氧气反应生成氧化铝，该反应的化学方程式为4Al+3O2＝2Al2O3。
（3）①根据金属化学活动性顺序表可知，钾、钙、钠不能置换金属的原因是因为它们都比较活泼，故常见金属R的活动性应该比镁弱，不能与硝酸镁反应，将金属R（化合价为+2价）的粉末放入盛有硝酸镁、硝酸铜和硝酸银的混合溶液的烧杯中，充分反应后过滤，得到固体甲和溶液乙，若反应前后烧杯中溶液的质量不变，则说明金属R排在铜和银前面，相对原子质量在铜和银之间，即大于铜，小于银，金属R可能是锌。
②反应前后烧杯中溶液的质量不变，则锌已与硝酸铜反应，硝酸银已全部反应，则固体甲一定含银和铜，可能含有锌。
③锌与硝酸铜反应生成铜，固体质量减小，溶液质量增加；锌与硝酸银反应生成银，固体质量增加，溶液质量减少，当固体增加质量与固体减小质量相等时，反应前后烧杯中溶液的质量不变。
（4）①A装置玻璃管内一氧化碳和氧化铁在高温条件下生成铁和二氧化碳，该反应的化学方程式为3CO+Fe2O32Fe+3CO2。
②检验实验后B装置溶液中含有氢氧化钠的实验方案为：取少量B装置中溶液于试管中，然后加入足量的CaCl2溶液，静置，向上层清液中滴入无色酚酞试液，溶液变红，说明B装置中含有NaOH。
（5）设理论上可以制取氢气的质量为x。
x＝0.4g
答：理论上可以制取氢气的质量为0.4g。
故答案为：（1）导热；
（2）4Al+3O2＝2Al2O3；
（3）①锌；
②一定有铜和银，可能含有锌；
③锌与硝酸铜溶液反应，溶液质量增加，锌与硝酸银溶液反应，溶液质量减少，当减少的等于增加的质量时，溶液质量不变；
（4）①3CO+Fe2O32Fe+3CO2；
②取少量B装置中溶液于试管中，然后加入足量的CaCl2溶液，静置，向上层清液中滴入无色酚酞试液，溶液变红，说明B装置中含有NaOH；
（5）0.4g。
6．（2023 越秀区一模）铁元素与人类关系密切。
（1）用足量一氧化碳还原10g铁矿石样品（含氧化铁80%，杂质不参加反应）。实验装置如图1。
①实验时，试管a内参加反应的物质是 CO、Fe2O3 。（填化学式）
②处理尾气的反应是 2CO+O22CO2 。（填化学方程式）
③样品中氧化铁的质量是 8 g，理论上最多可以得到铁 5.6 g。
（2）为比较金属甲和铁的活动性，用图2装置进行实验，结果如图3所示。实验中氢气的浓度越大，说明生成的氢气越多。在化合物中甲元素显+2价。
①铁粉与稀硫酸反应的化学方程式是 Fe+H2SO4＝FeSO4+H2↑ 。
②金属活动性：金属甲 ＞ 铁。（填“＞”“＝”或“＜”）
③相对原子质量：甲元素 ＞ 铁元素。（填“＞”“＝”或“＜”）
（3）氢氧化铁可用于生产颜料、药物。请设计氧化铁转化为氢氧化铁的一种方案： Fe2O3+6HCl＝2FeCl3+3H2O、FeCl3+3NaOH＝Fe（OH）3↓+3NaCl 。（依次写出化学方程式）
【答案】（1）①CO、Fe2O3；②2CO+O22CO2；③8；5.6；
（2）①Fe+H2SO4＝FeSO4+H2↑；②＞；③＞；
（3）Fe2O3+6HCl＝2FeCl3+3H2O、FeCl3+3NaOH＝Fe（OH）3↓+3NaCl。
【解答】解：（1）用足量一氧化碳还原10g铁矿石样品（含氧化铁80%，杂质不参加反应）。实验装置如图1。
①实验时，试管a内参加反应的物质是一氧化碳和氧化铁，化学式分别为：CO、Fe2O3。
②处理尾气的反应是一氧化碳和氧气在点燃的条件下生成二氧化碳，反应的化学方程式为：2CO+O22CO2。
③样品中氧化铁的质量是：10g×80%＝8g，
设理论上最多可以得到铁的质量为x。
Fe2O3+3CO2Fe+3CO2
160 112
8g x
＝
x＝5.6g
则理论上最多可以得到铁的质量为5.6g。
（2）为比较金属甲和铁的活动性，用图2装置进行实验，结果如图3所示。实验中氢气的浓度越大，说明生成的氢气越多。在化合物中甲元素显+2价。
①铁粉与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，反应的化学方程式是：Fe+H2SO4＝FeSO4+H2↑。
②由图3可知，开始时单位时间内金属甲中的氢气浓度更大，说明单位时间内金属甲生成的氢气更多，则金属活动性：金属甲＞铁。
③由图3可知，铁最后生成的氢气质量更多，而铁元素和甲元素在化合物中都显+2价，则相对原子质量：甲元素＞铁元素。
（3）氢氧化铁可用于生产颜料、药物。用氧化铁转化为氢氧化铁的一种方案是：氧化铁和盐酸反应生成氯化铁和水，氯化铁和氢氧化钠反应生成氢氧化铁沉淀和氯化钠，反应的化学方程式分别为：Fe2O3+6HCl＝2FeCl3+3H2O、FeCl3+3NaOH＝Fe（OH）3↓+3NaCl。
故答案为：
（1）①CO、Fe2O3；②2CO+O22CO2；③8；5.6；
（2）①Fe+H2SO4＝FeSO4+H2↑；②＞；③＞；
（3）Fe2O3+6HCl＝2FeCl3+3H2O、FeCl3+3NaOH＝Fe（OH）3↓+3NaCl。
7．（2023 金水区校级二模）实验小组模拟高炉炼铁的化学反应原理进行实验，其装置如图所示。
（1）请简述实验开始时必须先通一氧化碳的原因 排尽装置中的空气，防止加热时发生爆炸 。
（2）请简述装置最右边酒精灯的主要作用 点燃尾气，防止污染空气 。
（3）请正确书写玻璃管内发生反应的化学方程式 Fe2O3+3CO2Fe+3CO2 。
【答案】（1）排尽装置中的空气，防止加热时发生爆炸；
（2）点燃尾气，防止污染空气；
（3）Fe2O3+3CO2Fe+3CO2。
【解答】解：（1）实验开始先通入一氧化碳，再点燃酒精喷灯加热玻璃管中的氧化铁，目的是排尽装置中的空气，防止加热时发生爆炸。
（2）一氧化碳有毒，直接排放到空气中会污染环境，常在装置图末端的导管口放一盏燃着的酒精灯，是为了点燃尾气，防止污染空气。
（3）玻璃管内一氧化碳高温下与氧化铁反应生成铁和二氧化碳，反应的化学方程式为：Fe2O3+3CO2Fe+3CO2。
故答案为：
（1）排尽装置中的空气，防止加热时发生爆炸；
（2）点燃尾气，防止污染空气；
（3）Fe2O3+3CO2Fe+3CO2。
8．（2023 平顶山一模）如图装置可以做CO还原Fe3O4的实验并检验该反应的气体生成物。已知CO中混有杂质CO2和H2O。
（1）写出C装置玻璃管内发生反应的化学方程式 Fe3O4+4CO3Fe+4CO2 。
（2）从环保角度考虑，写出一种尾气的处理方法 在右端导管用酒精灯点燃尾气或用气球收集 。
（3）如何验证实验后的A装置中仍含有氢氧化钠？ 取样，加入足量的氯化钙溶液，再向上层清液中滴加几滴无色酚酞溶液，溶液变红，则说明溶液中仍有氢氧化钠 （写出操作步骤、现象和结论）
【答案】（1）Fe3O4+4CO3Fe+4CO2；
（2）在右端导管用酒精灯点燃尾气或用气球收集；
（3）取样，加入足量的氯化钙溶液，再向上层清液中滴加几滴无色酚酞溶液，溶液变红，则说明溶液中仍有氢氧化钠。
【解答】解：（1）C装置玻璃管内一氧化碳和四氧化三铁在高温下反应生成铁和二氧化碳，反应的化学方程式为Fe3O4+4CO3Fe+4CO2。
（2）一氧化碳有毒，直接排放到空气中会污染环境，本实验的缺陷是没有设计尾气处理装置，在右端导管用酒精灯点燃尾气或用气球收集。
（3）二氧化碳和氢氧化钠反应生成碳酸钠和水，氢氧化钠和碳酸钠均显碱性，证明含有氢氧化钠，要排除碳酸钠的干扰，取样，加入足量的氯化钙溶液，再向上层清液中滴加几滴无色酚酞溶液，溶液变红，则说明溶液中仍有氢氧化钠。
故答案为：
（1）Fe3O4+4CO3Fe+4CO2；
（2）在右端导管用酒精灯点燃尾气或用气球收集；
（3）取样，加入足量的氯化钙溶液，再向上层清液中滴加几滴无色酚酞溶液，溶液变红，则说明溶液中仍有氢氧化钠。
9．（2023 汝阳县一模）铁是世界上年产量最高的金属，如图为模拟炼铁的微型装置。请回答：
（1）写出a处发生反应的化学方程式 3CO+Fe2O32Fe+3CO2 。
（2）推述b处的现象 澄清石灰水变浑浊 。
（3）b处反应的化学方程式是 CO2+Ca（OH）2＝CaCO3↓+H2O 。
【答案】（1）3CO+Fe2O32Fe+3CO2；
（2）澄清石灰水变浑浊；
（3）CO2+Ca（OH）2＝CaCO3↓+H2O。
【解答】解：（1）一氧化碳与氧化铁高温下反应生成铁和二氧化碳，a处发生反应的化学方程式为：3CO+Fe2O32Fe+3CO2；
（2）二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙白色沉淀，因此一氧化碳与氧化铁高温下反应生成的二氧化碳与石灰水反应后，可以观察到澄清石灰水变浑浊的现象；
（3）二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙白色沉淀和水，b处反应的化学方程式为：CO2+Ca（OH）2＝CaCO3↓+H2O。
故答案为：
（1）3CO+Fe2O32Fe+3CO2；
（2）澄清石灰水变浑浊；
（3）CO2+Ca（OH）2＝CaCO3↓+H2O。
10．（2023 邹平市模拟）在实验室里可以利用如图所示的装置进行还原氧化铁的实验。
（1）在点燃酒精喷灯前先通入一段时间一氧化碳的目的是 排尽装置中的空气，防止加热时发生爆炸 。
（2）玻璃管中反应的化学方程式为 Fe2O3+3CO2Fe+3CO2 。
（3）装置B的作用是 检验有无二氧化碳生成 。
（4）实验中还需补充的一个装置C是 在右端导管用酒精灯点燃尾气或用气球收集 。
【答案】（1）排尽装置中的空气，防止加热时发生爆炸；
（2）Fe2O3+3CO2Fe+3CO2；
（3）检验有无二氧化碳生成；
（4）在右端导管用酒精灯点燃尾气或用气球收集。
【解答】解：（1）在点燃酒精喷灯前先通入一段时间一氧化碳，目的是排尽装置中的空气，防止加热时发生爆炸。
（2）一氧化碳具有还原性，高温下能与氧化铁反应生成铁和二氧化碳，反应的化学方程式为：Fe2O3+3CO2Fe+3CO2。
（3）二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊，装置B的作用是检验有无二氧化碳生成。
（4）一氧化碳有毒，直接排放到空气中会污染环境，在右端导管用酒精灯点燃尾气或用气球收集。
故答案为：
（1）排尽装置中的空气，防止加热时发生爆炸；
（2）Fe2O3+3CO2Fe+3CO2；
（3）检验有无二氧化碳生成；
（4）在右端导管用酒精灯点燃尾气或用气球收集。
11．（2023 莲湖区校级三模）如图是某课外学习小组设计的气体制取与性质验证的组合实验，请看图回答下列问题：
（1）写出仪器a的名称 锥形瓶 。
（2）写出装置A中发生反应的化学方程式 CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑ 。
（3）装置B中浓硫酸的作用是 干燥二氧化碳 ，装置D中的现象是 红色粉末变黑 。
（4）该装置中有一个明显不足之处，应在装置E后放置燃着的酒精灯处理尾气。这样做的原因是 一氧化碳有毒，直接排放会污染空气 。
【答案】（1）锥形瓶；
（2）CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑；
（3）干燥二氧化碳；红色粉末变黑；
（4）一氧化碳有毒，直接排放会污染空气。
【解答】解：（1）由图可知，仪器a的名称是：锥形瓶。
（2）装置A中发生的反应是碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，反应的化学方程式为：CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑。
（3）浓硫酸具有吸水性，则装置B中浓硫酸的作用是：干燥二氧化碳；装置D中发生的反应是氧化铁和一氧化碳在高温的条件下生成铁和二氧化碳，反应的现象是：红色粉末变黑。
（4）该装置中有一个明显不足之处，应在装置E后放置燃着的酒精灯处理尾气。这样做的原因是：一氧化碳有毒，直接排放会污染空气。
故答案为：
（1）锥形瓶；
（2）CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑；
（3）干燥二氧化碳；红色粉末变黑；
（4）一氧化碳有毒，直接排放会污染空气。
12．（2023 范县一模）用如图装置进行模拟冶铁的实验，用一氧化碳还原氧化铁，并验证气体产物。其中一氧化碳发生装置中的反应原理为：H2C2O4H2O+CO↑+CO2↑。
（1）B中Ca（OH）2溶液的作用是什么？ 证明原二氧化碳已被吸收完全
（2）在点燃C装置的酒精喷灯之前，要先通一会儿CO，为什么？ 排出装置内的空气，防止发生爆炸
【答案】（1）证明原二氧化碳已被吸收完全；
（2）排出装置内的空气，防止发生爆炸。
【解答】解：（1）二氧化碳能与澄清石灰水中的氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，常用澄清石灰水检验二氧化碳。B中Ca（OH）2溶液的作用是证明原二氧化碳已被吸收完全，避免对气体产物的检验产生干扰；
（2）一氧化碳具有可燃性，当其中混合氧气（空气），在点燃或加热前易发生爆炸，在点燃C装置的酒精喷灯之前，要先通一会儿CO，排出装置内的空气，防止发生爆炸。
故答案为：（1）证明原二氧化碳已被吸收完全；
（2）排出装置内的空气，防止发生爆炸。
13．（2023 宿迁一模）金属在生活、生产中有着广泛的应用，种类繁多的金属材料已成为社会发展的重要物质基础。
【Ⅰ】某兴趣小组设计如图装置模拟炼铁。试回答：
（1）下列说法正确的是 C 。
A．磁铁矿的主要成分是Fe2O3
B．酒精灯能直接替换酒精喷灯
C．红棕色的Fe2O3逐渐变黑
D．A处发生的反应为置换反应
（2）将实验装置组装好后，设计了下列实验操作步骤：①通入CO气体；②停止通入CO气体；③给玻璃管加热；④停止加热；则正确的操作顺序是 ①③④② （填序号）。
（3）从环保角度考虑，还需对以上装置进行改进，请简述改进措施 在装置末端加一盏点燃的酒精灯 。
【Ⅱ】将一定质量的Zn片加入AgNO3、Cu（NO3）2的混合溶液中，充分反应后过滤。
（4）若滤液呈蓝色，则滤液中一定含有的金属离子是 Cu2+、Zn2+ 。
（5）请写出一定会发生的化学反应方程式 Zn+2AgNO3＝Zn（NO3）2+2Ag 。
【答案】（1）C；
（2）①③④②；
（3）在装置末端加一盏点燃的酒精灯；
（4）Cu2+、Zn2+；
（5）Zn+2AgNO3＝Zn（NO3）2+2Ag。
【解答】解：（1）A、磁铁矿的主要成分是Fe3O4，错误；
B、模拟炼铁实验需要高温的反应条件，故酒精灯不能能直接替换酒精喷灯，错误；
C、该反应的现象为红棕色的固体逐渐变黑，正确；
D、置换反应是单质与化合物生成新的单质和化合物的反应，A处发生的反应不是置换反应，错误；
故选：C；
（2）将实验装置组装好后，正确的操作顺序是先通入CO气体，再给玻璃管加热，反应结束后停止加热，待装置冷却后再停止通入CO气体；
（3）从环保角度考虑，以上装置需要添加尾气处理装置，故可以在装置末端加一盏点燃的酒精灯；
（4）将一定质量的Zn片加入AgNO3、Cu（NO3）2的混合溶液中，锌先与硝酸银反应，后与硝酸铜反应，若滤液呈蓝色，则说明硝酸铜未反应完，滤液中一定含有的金属离子是Cu2+、Zn2+；
（5）锌先与硝酸银反应，故一定会发生的化学反应方程式为：Zn+2AgNO3＝Zn（NO3）2+2Ag。
故答案为：（1）C；
（2）①③④②；
（3）在装置末端加一盏点燃的酒精灯；
（4）Cu2+、Zn2+；
（5）Zn+2AgNO3＝Zn（NO3）2+2Ag。
14．（2023 梁园区校级一模）化学小组利用如图所示的装置在实验室模拟冶铁的实验。
（1）写出A处玻璃管内发生反应的化学反应方程式 Fe2O3+3CO2Fe+3CO2 ；
（2）该实验设计有不足，还需在C处补充什么样装置 酒精灯 （写具体装置名称）；
（3）实验结束后，将玻璃管中得到的黑色固体放入到一定量的Zn（NO3）2和Cu（NO3）2混合溶液中，充分反应后过滤，所得滤液中一定含有哪些溶质 Fe（NO3）2和Zn（NO3）2。 。
【答案】（1）Fe2O3+3CO2Fe+3CO2；
（2）酒精灯；
（3）Fe（NO3）2和Zn（NO3）2。
【解答】解：（1）A处玻璃管内发生反应是一氧化碳与氧化铁反应生成铁和二氧化碳，化学反应方程式：Fe2O3+3CO2Fe+3CO2；故答案为：Fe2O3+3CO2Fe+3CO2；
（2）CO有毒，需要进行尾气处理，所以还需在C处放一盏燃着的酒精灯处理尾气。故答案为：酒精灯；
（3）实验结束后，将玻璃管中得到的黑色固体是铁，根据金属活动顺序Zn＞Fe＞Cu可知，铁放入到一定量的Zn（NO3）2和Cu（NO3）2混合溶液中，铜被铁置换出来生成Fe（NO3）2，Zn（NO3）2与铁不反应，待充分反应后过滤，所得滤液中一定含有溶质：Fe（NO3）2和Zn（NO3）2。故答案为：Fe（NO3）2和Zn（NO3）2。
15．（2023 天山区校级一模）金属的用途与性质密切相关。
（1）铁锅用来炒菜，主要是利用铁的 导热 性（选填“导热”或“导电”）。
（2）在空气中，铝具有很好的抗腐蚀性，其原因是 铝表面有一层致密的氧化铝薄膜 。
（3）将一定量铝、铜粉末混合物加入硝酸银溶液中，充分反应后过滤，滤液为蓝色。则滤渣中一定含有 Ag （填化学式，下同），滤液的溶质组成中一定有 Al（NO3）3、Cu（NO3）2 。
（4）利用如图装置还原CuO和Fe3O4混合物。
①C装置中反应方程式为 CO2+Ca（OH）2＝CaCO3↓+H2O 。
②该实验的不足之处是 无尾气处理装置 。
【答案】（1）导热；
（2）铝表面有一层致密的氧化铝薄膜；
（3）Ag；Al（NO3）3、Cu（NO3）2；
（4）CO2+Ca（OH）2＝CaCO3↓+H2O；无尾气处理装置。
【解答】解：（1）铁锅用来炒菜，主要是利用铁的导热性；
（2）铝抗腐蚀的原因是因为铝在常温下易与氧气反应生成致密的氧化铝薄膜保护里面金属；
（3）将铝、铜放入硝酸银溶液，铝和硝酸银溶液先反应，当铝不足时，铜再和硝酸银溶液反应，滤液呈蓝色，说明铝已经和硝酸银完全反应，铜有可能过量，有可能和硝酸银溶液恰好完全反应，所以滤渣中一定存在的是生成的银，滤液中一定有生成的硝酸铝、硝酸铜，若铜和硝酸银恰好完全反应，则滤液中不存在硝酸银，故硝酸银是可能存在于滤液中；
（4）①C中是二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙和水，化学方程式为：CO2+Ca（OH）2＝CaCO3↓+H2O。
②该反应会有未反应完的一氧化碳，一氧化碳有毒，会污染环境，应增加尾气处理装置。
故答案为：（1）导热；
（2）铝表面有一层致密的氧化铝薄膜；
（3）Ag；Al（NO3）3、Cu（NO3）2；
（4）CO2+Ca（OH）2＝CaCO3↓+H2O；无尾气处理装置。
16．（2023 阳信县一模）在实验室里可以利用如图所示的装置进行还原氧化铁的实验。
（1）在点燃酒精喷灯前先通入一段时间一氧化碳的目的是 排净装置内空气，防止一氧化碳不纯加热发生爆炸 ；
（2）玻璃管中，发生反应的化学反应方程式为 Fe2O3+3CO2Fe+3CO2 ；
（3）实验中还需补充的一个装置C是 燃着的酒精灯或气球 ；
（4）将玻璃管中得到的黑色固体放入到一定量的NaNO3和Cu（NO3）2混合溶液中，充分反应后过滤，所得滤液中一定含有的溶质是 硝酸钠、硝酸亚铁 。
【答案】（1）排净装置内空气，防止一氧化碳不纯加热发生爆炸；
（2）Fe2O3+3CO2Fe+3CO2；
（3）燃着的酒精灯或气球；
（4）硝酸钠、硝酸亚铁.
【解答】解：（1）在点燃酒精喷灯前先通入一段时间一氧化碳的目的是排净装置内空气，防止一氧化碳不纯加热发生爆炸；故答案为：排净装置内空气，防止一氧化碳不纯加热发生爆炸；
（2）玻璃管中，在高温条件下，氧化铁与一氧化碳反应生成铁和二氧化碳，化学反应方程式为Fe2O3+3CO2Fe+3CO2；故答案为：Fe2O3+3CO2Fe+3CO2；
（3）由于尾气中含有一氧化碳，一氧化碳是会污染空气的有毒气体，故实验中还需补充的一个装置C收集尾气，所以装置C是燃着的酒精灯或气球；故答案为：燃着的酒精灯或气球；
（4）玻璃管中得到的黑色固体是铁，根据金属活性：Na＞Fe＞Cu，所以铁放入到一定量的NaNO3和Cu（NO3）2混合溶液中，铁不与NaNO3反应，与Cu（NO3）2反应置换出铜，充分反应后过滤，所得滤液中一定含有的溶质是硝酸钠、硝酸亚铁。故答案为：硝酸钠、硝酸亚铁。
17．（2023 淄川区一模）学习了金属矿物及其冶炼后，同学们设计了两组实验装置，请回答：
（1）铁元素在自然界中分布很广，氧化铁是 赤铁矿 （填写铁矿石名称）的主要成分。如图1是用一氧化碳还原氧化铁粉末的实验装置，反应一段时间后，观察到玻璃管中的氧化铁粉末逐渐变成 黑 色，装置B中的现象是 澄清的石灰水变浑浊 ，虚线框内装置的作用是 b （填字母序号）。
a．吸收二氧化碳
b．消耗一氧化碳
c．检验一氧化碳
（2）如图2是用适量木炭粉还原氧化铁粉末的实验装置，写出反应的化学方程式： 3C+2Fe2O34Fe+3CO2↑ ，试管口部略向下倾斜的原因是 防止冷凝水倒流、炸裂试管 。反应一段时间后，装置C中澄清石灰水无现象的原因是 2NaOH+CO2＝Na2CO3+H2O （用化学方程式表示）。
同学们发现一氧化碳和二氧化碳的组成元素相同，但性质有所不同。以下说法正确的是 ab （填字母序号）。
a．一氧化碳不能与水反应，二氧化碳能与水反应
b．一氧化碳和二氧化碳的分子结构不同
c．一氧化碳和二氧化碳都可以作气体肥料
d．一氧化碳和二氧化碳都可以作还原剂
【答案】见试题解答内容
【解答】解：（1）氧化铁是赤铁矿的主要成分；一氧化碳具有还原性，在高温的条件下，一氧化碳和氧化铁反应生成铁和二氧化碳，所以玻璃管中的氧化铁粉末逐渐变成黑色，二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙白色沉淀和水，所以装置B中澄清的石灰水变浑浊；尾气中含有有毒的一氧化碳气体，为了防止排放到空气中造成污染，所以将尾气点燃处理；故填：赤铁矿；黑；澄清的石灰水变浑浊；b；
（2）在高温的条件下，碳和氧化铁反应生成铁和二氧化碳，化学方程式为：3C+2Fe2O34Fe+3CO2↑；给试管中的固体加热时，为防止冷凝水倒流、炸裂试管，所以试管口应略向下倾斜；装置B中的氢氧化钠溶液能与二氧化碳反应生成碳酸钠和水，化学方程式为：2NaOH+CO2＝Na2CO3+H2O，所以装置C中澄清石灰水无现象；故填：3C+2Fe2O34Fe+3CO2↑；防止冷凝水倒流、炸裂试管；2NaOH+CO2＝Na2CO3+H2O；
a．一氧化碳不能与水反应，二氧化碳能与水反应，选项说法正确；
b．一氧化碳和二氧化碳的分子结构不同，选项说法正确；
c．一氧化碳不能作气体肥料，二氧化碳可以作气体肥料，选项说法错误；
d．一氧化碳具有还原性，可以作还原剂；二氧化碳没有还原性，不能用作还原剂，选项说法错误。
故选ab。
18．化学兴趣小组用如下装置进行有关CO与CO2相关性质的实验。（部分仪器略去，装置气密性良好，药品充足）
连接装置：
（1）A装置中发生了化合反应，从反应过程中能量变化的角度分析，此反应属于 吸热 反应（填“放热”或“吸热”）。实验中若没有装置C，可能会引起的后果是 石灰水倒吸，炸裂玻璃管 。
（2）实验开始时，先缓缓通入CO2，待D中出现白色沉淀后，再点燃A处的酒精喷灯，这样操作的目的是 排尽装置中的空气，防止生成的CO与空气混合遇明火爆炸 ；继续通入CO2，点燃B处酒精喷灯，一段时间后发现氧化铁粉末逐渐变为黑色，发生反应的化学方程式为 CO2+C2CO；Fe2O3+3CO2Fe+3CO2 ，E中能观察到的实验现象是 产生气泡，液面下降 ，实验中E装置的作用是 吸收CO2且收集CO 。
【答案】（1）吸热；石灰水倒吸，炸裂玻璃管；
（2）排尽装置中的空气，防止生成的CO与空气混合遇明火爆炸；CO2+C2CO；Fe2O3+3CO2Fe+3CO2；产生气泡，液面下降；吸收CO2且收集CO。
【解答】解：（1）A装置中发生了化合反应，从反应过程中能量变化的角度分析，此反应属于吸热反应。实验中若没有装置C，可能会引起的后果是：石灰水倒吸，炸裂玻璃管。故答案为：吸热；石灰水倒吸，炸裂玻璃管；
（2）实验开始时，先缓缓通入CO2，待D中出现白色沉淀后，再点燃A处的酒精喷灯，这样操作的目的是：排尽装置中的空气，防止生成的CO与空气混合遇明火爆炸；继续通入CO2，点燃B处酒精喷灯，一段时间后发现氧化铁粉末逐渐变为黑色，说明二氧化碳与炭反应生成一氧化碳，一氧化碳与氧化铁反应生成铁和二氧化碳，所以发生反应的化学方程式为：CO2+C2CO；Fe2O3+3CO2Fe+3CO2，E中能观察到的实验现象是：产生气泡，液面下降，实验中E装置的作用是：吸收CO2且收集CO。故答案为：排尽装置中的空气，防止生成的CO与空气混合遇明火爆炸；CO2+C2CO；Fe2O3+3CO2Fe+3CO2；产生气泡，液面下降；吸收CO2且收集CO。
19．（2023 南召县模拟）化学小组利用如图所示装置模拟工业炼铁，并检验生成的气体产物。
（1）请写出B装置玻璃管中反应的化学方程式 3CO+Fe2O32Fe+3CO2 。
（2）实验结束后，欲确定装置A的溶液中溶质的成分：取A中溶液少量先加入足量的 CaCl2 溶液，再滴加无色酚酞；若出现 产生白色沉淀，无色酚酞变红色 等现象，说明含氢氧化钠和碳酸钠两种溶质。
【答案】（1）3CO+Fe2O32Fe+3CO2；
（2）CaCl2；产生白色沉淀，无色酚酞变红色。
【解答】解：（1）一氧化碳能与氧化铁在高温的条件下反应生成铁与二氧化碳，反应的化学方程式为：3CO+Fe2O32Fe+3CO2；
（2）NaOH能与CO2反应生成Na2CO3与H2O，Na2CO3能与CaCl2反应生成CaCO3沉淀与NaCl，NaOH的溶液呈碱性能使无色酚酞试剂变红色，NaCl、CaCl2的溶液呈中性不能使无色酚酞变红色，则可设计实验：取A中溶液少量先加入足量的CaCl2溶液，充分反应后再滴加无色酚酞；若出现溶液中有白色沉淀生成，且溶液变红色等现象，说明含氢氧化钠和碳酸钠两种溶质。
故答案为：（1）3CO+Fe2O32Fe+3CO2；
（2）CaCl2；产生白色沉淀，无色酚酞变红色。
20．（2023 林州市模拟）利用如图所示装置进行一氧化碳还原氧化铁的实验。
（1）请写出实验过程中硬质玻璃管中观察到的现象 红棕色固体变成黑色 。
（2）设计实验证明反应后B装置中的氢氧化钠溶液没有完全反应（简易写出步骤、现象和结论） 取反应后B装置的溶液少许，加入足量的氯化钙溶液，静置取上层清液，滴加无色酚酞，溶液变红，证明氢氧化钠没有完全反应（答案合理即可） 。
【答案】（1）红棕色固体变成黑色；
（2）取反应后B装置的溶液少许，加入足量的氯化钙溶液，静置取上层清液，滴加无色酚酞，溶液变红，证明氢氧化钠没有完全反应（答案合理即可）。
【解答】解：（1）氧化铁是红棕色粉末，与一氧化碳反应生成铁和二氧化碳，生成的铁粉是黑色。故答案为：
红棕色固体变成黑色；
（2）一氧化碳还原氧化铁生成铁和二氧化碳，氢氧化钠溶液吸收二氧化碳生成碳酸钠和水，所以B中溶液中一定含有碳酸钠，碳酸钠溶液呈碱性，滴加足量的氯化钙溶液可以除去碳酸钠，防止干扰氢氧化钠的检验，再滴加无色酚酞溶液，溶液变红，证明氢氧化钠没有完全反应。故答案为：取反应后B装置的溶液少许，加入足量的氯化钙溶液，静置取上层清液，滴加无色酚酞，溶液变红，证明氢氧化钠没有完全反应（答案合理即可）。
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