典例1 如图为实验室用一氧化碳还原氧化铁的实验装置图。
(1)硬质玻璃管中出现的现象是
红色粉末逐渐变成黑色
,该反应的化学方程式为
$\ce{Fe_{2}O_{3} + 3CO\xlongequal{高温} 2Fe + 3CO_{2}}$
;右边试管中的现象是
澄清石灰水变浑浊
,该反应的化学方程式是
$\ce{CO_{2} + Ca(OH)_{2} = CaCO_{3}\downarrow + H_{2}O}$
。

(2)这个实验中进行尾气处理的方法是
在装置末端放置一盏点燃的酒精灯
。
(3)实验开始前先通一段时间一氧化碳才能加热,其目的是
排尽装置内的空气,防止一氧化碳与空气混合加热时发生爆炸
;实验结束,熄灭酒精喷灯后还要继续通一氧化碳直到冷却,目的是
防止石灰水倒流引起玻璃管炸裂,也可以防止高温的铁被氧化
。
【思路点拨】(1)硬质玻璃管中,氧化铁和一氧化碳在高温条件下反应生成铁和二氧化碳,化学方程式为 $\ce{Fe_{2}O_{3} + 3CO\xlongequal{高温} 2Fe + 3CO_{2}}$,出现的现象为红色粉末逐渐变成黑色;右边试管中二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水,化学方程式为 $\ce{CO_{2} + Ca(OH)_{2} = CaCO_{3}\downarrow + H_{2}O}$,试管中澄清石灰水变浑浊。(2)尾气中含有一氧化碳,一氧化碳有毒,直接排放到空气中会污染空气,一氧化碳具有可燃性,燃烧可以生成无毒的二氧化碳,则尾气处理的方法为在装置末端放置一盏点燃的酒精灯。(3)一氧化碳还原氧化铁实验中,由于一氧化碳是可燃性的气体,不纯时点燃或加热可能发生爆炸,故要先通入一氧化碳排尽装置内的空气,以防止加热时发生爆炸。实验结束,熄灭酒精喷灯后还要继续通一氧化碳直到冷却,是防止石灰水倒流引起玻璃管炸裂,也可以防止高温的铁被氧化。
【答案】(1)
(2)
(3)
答案:(1) 红色粉末逐渐变成黑色 $\ce{Fe_{2}O_{3} + 3CO\xlongequal{高温} 2Fe + 3CO_{2}}$ 澄清石灰水变浑浊 $\ce{CO_{2} + Ca(OH)_{2} = CaCO_{3}\downarrow + H_{2}O}$
(2) 在装置末端放置一盏点燃的酒精灯
(3) 排尽装置内的空气,防止一氧化碳与空气混合加热时发生爆炸 防止石灰水倒流引起玻璃管炸裂,也可以防止高温的铁被氧化