有位同学设计了一氧化碳与氧化铁反应的实验,装置及所用药品如图所示,请回答下列问题.在给氧化铁加热时,要先通入一氧化碳气体后加热,其目的是______.(2...

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2024-07-21

题文

有位同学设计了一氧化碳与氧化铁反应的实验,装置及所用药品如图所示,请回答下列问题.
(1)在给氧化铁加热时,要先通入一氧化碳气体后加热,其目的是______.
(2)在C处看到的现象是______,发生反应的化学方程式为______.
(3)本实验设计中,在B处所采取措施的目的是______,其优点是______.
(4)若还原制得2摩尔铁,计算理论上需要一氧化碳多少g?

题型:未知 难度:其他题型

答案


(1)在给氧化铁加热时,要先通入一氧化碳气体后加热,其目的是排尽装置中的空气,防止炸裂试管;故填:排除试管中的空气 防止一氧化碳与空气混合后,加热时爆炸
(2)一氧化碳和氧化铁反应产物有二氧化碳,所以在C处看到的现象是:澄清石灰水变浑浊,反应的化学方程式为:CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O;故填:澄清石灰水变浑浊; CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O
(3)一氧化碳有毒,在B处所采取措施的目的是点燃尾气中一氧化碳,图示装置的优点是既防止一氧化碳污染,又合理利用一氧化碳.故填:点燃尾气中一氧化碳;既防止一氧化碳污染,又合理利用一氧化碳.
(4)设需要一氧化碳Xmol.
Fe2O3+3CO 高温 . 2Fe+3CO2
      3        2
      X        2
32=X2mol
 X=3mol
所以需要一氧化碳的质量为:3mol×28g/mol=84g

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解析

 高温 . 

考点

据学分高考专家说,试题“有位同学设计了一氧化碳与氧化铁反应的实验.....”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。

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