我国2006年钢产量达到4.2亿吨,占世界总产量的34%,已连续11年居世界首位.小华参加的化学兴趣小组在实验室做模拟铁矿石中Fe2O3被还原成单质铁的实验(实...

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2024-07-21

题文

我国2006年钢产量达到4.2亿吨,占世界总产量的34%,已连续11年居世界首位.小华参加的化学兴趣小组在实验室做模拟铁矿石中Fe2O3被还原成单质铁的实验(实验装置如图所示).
该反应的化学方程式是:______;
B中应观察到的现象是:______.
A中粉末由砖红色完全变成黑色后,反应结束.
(1)小华提出问题:生成的物质没有银白色金属光泽,而是黑色粉状物质,得到的黑色物质是单质铁还是四氧化三铁?
查阅资料:①铁与稀硫酸反应后生成的盐溶液呈浅绿色;②四氧化三铁不溶于水.
假设与猜想:反应后的固体物质可能是单质铁,也可能是四氧化三铁.
验证实验一:将少许反应后的黑色粉状物质放入有3mL水的试管中,振荡,没有任何变化.
验证实验二:另取少许反应后的黑色粉状物质放入盛有3mL稀硫酸的试管中,观察到______,反应结束后还观察到溶液呈浅绿色.
结论:反应后的黑色粉状物质是______.
(2)在C处点火的目的是______.

题型:未知 难度:其他题型

答案

一氧化碳和氧化铁反应生成了铁和二氧化碳,该反应的化学方程式为:3CO+Fe2O3 高温 . 2Fe+3CO2;二氧化碳能够使澄清石灰水变浑浊,所以可以观察到B中的澄清石灰水会变浑浊;
(1)根据题给的“查阅资料”部分可以知道,实验一的结论为该物质是铁,也可能是四氧化三铁;根据实验二可以知道将该物质加入稀硫酸中后会观察到有气泡冒出,从而可以判断该黑色固体为铁;
(2)一氧化碳有毒,直接排放到空气中会引起空气的污染,而一氧化碳可以燃烧,燃烧后的产物为二氧化碳是无毒的物质,从而可防止污染空气.
故答案为:3CO+Fe2O3  高温 . 2Fe+3CO2;澄清石灰水会变浑浊;
(1)有气泡冒出;铁;
(2)防止没有反应的一氧化碳污染空气.

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解析

 高温 . 

考点

据学分高考专家说,试题“我国2006年钢产量达到4.2亿吨,占世.....”主要考查你对 [一氧化碳还原氧化铁 ]考点的理解。

一氧化碳还原氧化铁

氧化铁自身具有氧化性,我们可以用一氧化碳还原氧化铁。
灼热的氧化铁可以和氢气(H2)、碳(C)、一氧化碳(CO)等具有还原性物质反应,生成铁+X(氧化物)。


实验室一氧化碳还原氧化铁:
反应原理:3CO + Fe2O3
2Fe + 3CO2
装置:

现象:红色粉末逐渐变为黑色;澄清石灰石变浑浊,尾气燃烧时产生蓝色火焰。
实验步骤:
a.检验装置的气密性
b.装入药品并固定装置
c.通入一氧化碳气体并点燃酒精灯
d.待装置内的空气全部排尽后点燃酒精喷灯给氧化铁加热
e.当试管内的红色粉末变为黑色时,停止加热
f.待玻璃管内的固体冷却后,停止通一氧化碳,并熄灭酒精灯
实验结论:红色的氧化铁被一氧化碳还原成单质铁,一氧化碳在高温条件下得到了氧,生成了二氧化碳。
化学反应方程式:
3CO + Fe2O3
2Fe + 3CO2
CO2+Ca(OH)2==CaCO3↓+H2O
2CO+O2
2CO2

注意事项:
a.反应条件:高温;若无洒粉喷灯可在酒精灯火焰上加一个金属网罩。
b.CO有剧毒,实验应在通风橱中进行,未反应完的气体要进行尾气处理;尾气处理方法有收集法、燃烧法(将CO转变为无毒的CO2)以防止污染空气。
c.操作顺序:CO要“早出晚归”,洒精喷灯要“迟到早退”。
实验开始先通入CO,排尽装置内的空气,防止CO 与空气混合,加热时发生爆炸;实验完毕后要继续通入 CO气体,直到玻璃管冷却,防止高温下的铁与空气接触,被氧化。

温馨提示:本文【我国2006年钢产量达到4.2亿吨,占世界总产量的34%,已连续11年居世界首位.小华参加的化学兴趣小组在实验室做模拟铁矿石中Fe2O3被还原成单质铁的实验(实...】由作者教育大小事儿提供。该文观点仅代表作者本人,学分高考系信息发布平台,仅提供信息存储空间服务,若存在侵权问题,请及时联系管理员或作者进行删除。
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