三位同学用下图所示装置做一氧化碳还原氧化铁的实验．当观察到玻璃管A中的粉末由红棕色逐渐变为黑色时，停止加热，继续通一氧化碳，冷却到室温，停止通气，同时观察到澄清...

题文

三位同学用下图所示装置做一氧化碳还原氧化铁的实验．当观察到玻璃管A中的粉末由红棕色逐渐变为黑色时，停止加热，继续通一氧化碳，冷却到室温，停止通气，同时观察到澄清的石灰水变浑浊．



用一氧化碳还原氧化铁的实验装置
小明认为：依据上述实验现象可以判断出生成的黑色固体为金属铁．
小红认为：仅从上述实验现象，不足以证明生成的黑色固体为金属铁，她增加了一个实验：用磁铁靠近生成的黑色固体，看到有黑色固体被磁铁吸引．于是得出生成的黑色固体为金属铁的结论．
小光通过查询有关资料得知：
（1）一氧化碳与氧化铁在加热条件下，可发生如下反应：
3Fe₂O₃+CO  △  . 2Fe₃O₄+CO₂
（2）四氧化三铁（Fe₃O₄）为黑色固体，有强磁性，能够被磁铁吸引．
因此，小光认为小明和小红的结论都不能成立，你是否同意他的说法？______．请具体说明你的理由：______．
（3）小光欲通过实验检验生成的黑色固体是否含有金属铁．请你帮他设计实验并填写下表．
实验步骤实验现象实验结论____________
____________
______（4）除上述方案，还可以采取另一种实验方案，所用的试剂是______，将该试剂与黑色固体混合，通过观察______，判断黑色固体中是否含金属铁．

题型：未知 难度：其他题型

答案

（2）由题意“生成的黑色固体”，而资料中的：“一氧化碳与氧化铁在加热条件下，可发生如下反应：3Fe₂O₃+CO  △  . 2Fe₃O₄+CO₂”和“四氧化三铁（Fe₃O₄）为黑色固体，有强磁性，能够被磁铁吸引”，所以只由现象，不能确定生成物；故小光认为小明和小红的结论都不能成立，具体理由为：根据资料可知：在此条件下会发生反应：3Fe₂O₃+CO  △  . 2Fe₃O₄+CO₂，生成的Fe₃O₄也是黑色固体且能被磁铁吸引，同时生成的CO₂也能使澄清石灰水变浑浊；
（3）小光欲通过实验检验生成的黑色固体是否含有金属铁，设计：“取少量黑色固体于试管中，向其中滴加稀盐酸”，观察是否有气泡产生；如果有气泡产生，则黑色固体为铁；
（4）除上述方案，还可以采取另一种实验方案，所用的试剂是硫酸铜溶液，将该试剂与黑色固体混合，通过观察是否有红色固体生成，判断黑色固体中是否含金属铁．
故答案为：（2）同意；根据资料可知：在此条件下会发生反应：3Fe₂O₃+CO  △  . 2Fe₃O₄+CO₂，生成的Fe₃O₄也是黑色固体且能被磁铁吸引，同时生成的CO₂也能使澄清石灰水变浑浊；
（3）实验步骤实验现象实验结论取少量黑色固体于试管中，向其中滴加稀盐酸若产生气泡
若没有气泡产生则黑色固体中含金属铁
则黑色固体中不含金属铁（4）硫酸铜溶液；是否有红色固体生成

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解析

  △  . 

考点

据考高分专家说，试题“三位同学用下图所示装置做一氧化碳还原氧化.....”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。