图A是某化学学习小组设计的用一氧化碳还原氧化铁的实验装置．请回答以下问题：该装置存在的一个主要问题是______；你的改进方法是______实验开始...

题文

图A是某化学学习小组设计的用一氧化碳还原氧化铁的实验装置．请回答以下问题：



（1）该装置存在的一个主要问题是______；你的改进方法是______
（2）实验开始时，同学们针对是先给氧化铁加热，还是先通入一氧化碳的问题展开了讨论，你认为应该______
（3）“化学反应条件的控制是实验灵魂”，学习小组在老师指导下，对一氧化碳还原氧化铁的产物进行了深入的探究．查找资料：铁粉和四氧化三铁粉末都是黑色固体，都能被磁铁吸引．
①第一实验小组的同学用温度较高的酒精喷灯加热（图A），澄清石灰水变浑浊，且得到的黑色固体既能被磁铁吸引，又能与稀盐酸反应产生氢气，证明该黑色固体为铁粉．炼铁化学方程式为______．
②第二实验小组的同学用酒精灯加热（图B），澄清石灰水变浑浊，且得到了黑色固体，该固体能被磁铁吸引，但将该固体放入稀盐酸中，无气泡冒出，由此证明用酒精灯加热，由于温度低，得到的黑色固体为四氧化三铁．化学方程式为______．
③上述过程证明，______是影响反应产物的重要因素之一．
（4）图C是工业是高炉炼铁的装置，高炉炼铁和实验室炼铁（如图A）相比是一种成熟的高水平炼铁方法．高炉可以上边装料，下部鼓风，形成炉料下降和一氧化碳上升的相对运动，这样燃料的热能和化学能同时得到比较充分的利用，而且高炉炼铁从整体上看是一个连续的生产过程．
①为什么图C中生铁出口低于炉渣出口？
答：______．
②高炉炼铁和实验室炼铁获得的铁产品有何区别？
答：______．

题型：未知 难度：其他题型

答案

（1）装置存在的一个主要问题是没有进行尾气处理，一氧化碳排放到空气中会污染空气，故填：没有进行尾气 处理，会造成空气污染．
改进方法是：在导管末端用酒精灯使一氧化碳燃烧生成二氧化碳从而防止环境污染．
（2）实验开始时，应该：先通入一氧化碳，目的是把装置中的空气排出，从而防止安全事故．
（3）①炼铁化学方程式为：Fe₂O₃+3CO 高温 . 2Fe+3CO₂
②得到四氧化三铁的化学方程式为：3Fe₂O₃+CO 高温 . 2Fe₃O₄+CO₂
③上述过程证明，温度是影响反应产物的重要因素之一．故填：温度．
（4）①生铁出口低于炉渣出口的原因是：因为熔融状态下生铁密度大于炉渣密度．
②高炉炼铁和实验室炼铁获得的铁产品的区别是：高炉炼铁得到的铁中含有碳，实验室方法得到的铁中不含有碳．

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解析

 高温 . 

考点

据考高分专家说，试题“图A是某化学学习小组设计的用一氧化碳还原.....”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：
①反应原理：3CO + Fe₂O₃

2Fe + 3CO₂
②装置：



③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。
④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
⑤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。
⑥化学反应方程式:
3CO + Fe₂O₃

2Fe + 3CO₂
CO₂+Ca（OH）₂==CaCO₃↓+H₂O
2CO+O₂

2CO₂

⑦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。