鐵是重要的金屬材料，人類對(duì)鐵的冶煉在不斷探索中。
Ⅰ．課題組甲根據(jù)碳還原氧化鐵的原理，設(shè)計(jì)如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置并開展相關(guān)探索。

（1）實(shí)驗(yàn)前關(guān)閉K₁、K₂、K₄，打開K₃，向外拉注射器乙的活塞，

松手后，觀察到活塞恢復(fù)至原位

松手后，觀察到活塞恢復(fù)至原位

，則裝置氣密性良好。
（2）關(guān)閉K₂、K₃，打開K₁、K₄，向裝置內(nèi)通入氮?dú)?，其目的?

排盡裝置內(nèi)的空氣，防止空氣中CO₂干擾實(shí)驗(yàn)

排盡裝置內(nèi)的空氣，防止空氣中CO₂干擾實(shí)驗(yàn)

。
（3）關(guān)閉K₁、K₂、K₄，打開K₃，通電加熱，使0.24g炭粉和3g氧化鐵反應(yīng)。注射器乙的作用是

緩沖氣壓

緩沖氣壓

。
（4）證明煉鐵過程中產(chǎn)生CO₂。
①關(guān)閉電源，待裝置恢復(fù)至室溫，此時(shí)注射器乙的活塞位于V₂mL刻度處。將裝有95℃熱水的試管（圖B）移至虛線框A處并通過橡皮管與裝置連通，打開K₄，發(fā)現(xiàn)無明顯現(xiàn)象后關(guān)閉K₄。
②打開K₂，注入V₁mLNaOH溶液（足量），將注射器甲的活塞拉回V₁mL刻度處并固定。來回推拉注射器乙的活塞數(shù)次后，固定于V₂mL刻度處，打開K₄，發(fā)現(xiàn)95℃熱水沸騰，原因是

二氧化碳與氫氧化鈉反應(yīng)生成碳酸鈉和水，該反應(yīng)放出大量的熱

二氧化碳與氫氧化鈉反應(yīng)生成碳酸鈉和水，該反應(yīng)放出大量的熱

，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是

CO₂+2NaOH=Na₂CO₃+H₂O

CO₂+2NaOH=Na₂CO₃+H₂O

。
Ⅱ．課題組乙用氬氣代替實(shí)驗(yàn)Ⅰ中的氮?dú)猓谔寂c氧化鐵的混合物中加入碳酸鉀粉末（碳酸鉀反應(yīng)前后質(zhì)量不變），在不同溫度下，分別用石墨粉、活性炭還原氧化鐵，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖所示。（還原率=

與碳反應(yīng)消耗的

F

e

2

O

3

質(zhì)量

F

e

2

O

3

的總質(zhì)量

×100%）

（5）可以用氬氣代替氮?dú)獾睦碛墒?

氬氣屬于稀有氣體，化學(xué)性質(zhì)不活潑，也可以用作保護(hù)氣

氬氣屬于稀有氣體，化學(xué)性質(zhì)不活潑，也可以用作保護(hù)氣

。
（6）還原率隨溫度升高而

增大

增大

（填“增大”或“減小”）。
（7）碳的存在形式（石墨粉、活性炭）不同，反應(yīng)的還原率不同，其證據(jù)是

在同一溫度和碳酸鉀加入量相同的條件下，分別使用石墨粉和活性炭還原氧化鐵，反應(yīng)的還原率不同

在同一溫度和碳酸鉀加入量相同的條件下，分別使用石墨粉和活性炭還原氧化鐵，反應(yīng)的還原率不同

。
（8）隨著碳酸鉀含量的增加，還原率

增大

增大

（填“增大”或“減小”），碳酸鉀在反應(yīng)中起

催化

催化

作用。
（9）上述Ⅰ、Ⅱ兩項(xiàng)實(shí)驗(yàn)，體現(xiàn)“安全、環(huán)?；蚬?jié)能”中某一方面的做法是

實(shí)驗(yàn)在封閉裝置中進(jìn)行，減少了二氧化碳?xì)怏w的排出，更為環(huán)?；?qū)嶒?yàn)中使用注射器滴加藥品，可以節(jié)約藥品的使用等（合理即可）

實(shí)驗(yàn)在封閉裝置中進(jìn)行，減少了二氧化碳?xì)怏w的排出，更為環(huán)?；?qū)嶒?yàn)中使用注射器滴加藥品，可以節(jié)約藥品的使用等（合理即可）

（舉一例說明）。