Question

工业上用铁矿石、焦炭、空气、石灰石为原料来冶炼铁。

（1）请写出用磁铁矿在高温下冶炼铁的化学方程式___________。请你用化学方法设计实验方案检验上述反应得到的固体产物中含有铁粉___________。

（2）小明同学将用冶炼所得的铁粉按下图装置来制备 Fe(OH)₂，实验开始时应先_______活塞a，___________活塞 b(填“打开”或“关闭”)

Answer

Fe3O4 +4CO3Fe+4CO2 方法 1：在黑色粉末中加入稀硫酸(稀盐酸)，如果有气泡生成，则是铁粉；方法 2：在黑色粉末中加入硫酸铜溶液，如果黑色粉末表面有红色固体析出，则是铁粉 打开 打开

【解析】

（1）磁铁矿主要成分为Fe3O4，过量的碳与氧气高温下反应生成CO，Fe3O4被CO还原为Fe，由此书写反应方程式；反应后的生成物中一定含有铁粉，利用金属铁和稀硫酸反应放氢气或铁从硫酸铜溶液中置换出铜的性质；

（2）Fe（OH）2还原性很强，易被空气中氧气氧化变为Fe（OH）3，因此在制备Fe（OH）2沉淀时，一定要避免空气的千扰；实验开始时应先排净装置内的空气，因此先打开活塞a和活塞b，利用铁和硫酸反应产生的氢气来实现此目的，由此分析解答。

（1）磁铁矿主要成分为Fe3O4，过量的碳与氧气高温下反应生成CO，Fe3O4被CO还原为Fe，化学方程式Fe3O4 +4CO3Fe+4CO2；反应后的生成物中一定含有铁粉，利用金属铁和稀硫酸反应放氢气或铁从硫酸铜溶液中置换出铜的性质就可以检验出生成物中是否含有金属铁；

正确答案：Fe3O4 +4CO3Fe+4CO2；方法 1：在黑色粉末中加入稀硫酸(稀盐酸)，如果有气泡生成，则是铁粉；方法 2：在黑色粉末中加入硫酸铜溶液，如果黑色粉末表面有红色固体析出，则是铁粉；

（2）Fe(OH)2还原性很强，易被空气中氧气氧化变为Fe(OH)3，因此在制备Fe(OH)2沉淀时，一定要避免空气的干扰；实验开始时应先排净装置内的空气，因此先打开活塞a和活塞b，利用铁和硫酸反应产生的氢气来实现此目的；然后关闭活塞a，就可以在锥形瓶中看到白色沉淀；

正确答案: 打开；打开。