王浩同学在实验室中对炼铁原理进行了探究，请你帮助完成下列内容：按照图示组装实验装置后，首先应______．在硬质玻璃管中放入少量______色的氧化...

题文

王浩同学在实验室中对炼铁原理进行了探究，请你帮助完成下列内容：
（1）按照图示组装实验装置后，首先应______．
（2）在硬质玻璃管中放入少量______色的氧化铁粉末，先______同时点燃______处的酒精灯，然后点燃______处酒精灯．
（3）当______后，先关闭______处的酒精灯，待______后再停止通人CO，最后移走______处的酒精灯．
（4）该实验所发生的化学反应方程式______，______．该实验中______是还原剂，______发生还原反应．
（5）判断反应已发生的现象是______．C处酒精灯的作用是______．
（6）当______时可能发生爆炸，原因是______．

题型：未知 难度：其他题型

答案

（1）对于有气体参加的反应，首先应该检查装置的气密性，查看装置是否漏气；
（2）氧化铁是一种红色粉末，先通入CO的目的是排净试管内的空气．因为CO有毒，不能直接排放到空气中去，所以应该把CO进行尾气处理转化为CO₂，再进行加热；
（3）当红色氧化铁粉末完全变黑时，说明氧化铁已经完全反应，应先停止加热，继续通一氧化碳，直到试管冷却到室温后再停止通入CO，这样做的目的是为了防止生成的铁被空气中的氧气氧化，最后移走C处的酒精灯；
（4）一氧化碳与氧化铁在高温条件下反应生成铁和二氧化碳，该反应的化学方程式为：Fe₂O₃+3CO 高温 . 2Fe+3CO₂；二氧化碳遇到石灰水变浑浊，该反应的化学方程式为：Ca（OH）₂+CO₂=CaCO₃↓+H₂O；在一氧化碳与氧化铁的反应中，CO中碳元素的化合价升高做还原剂，氧化铁中的铁元素化合价降低做氧化剂，发生还原反应；
（5）一氧化碳与氧化铁在高温条件下反应生成铁和二氧化碳，二氧化碳能使澄清的石灰水变混浊，所以当澄清的石灰水变混浊说明有二氧化碳生成，也就可以判断反应已发生；CO有毒，不能排放到空气中去，所以C处酒精灯的作用是点燃未反应的CO，防止空气污染；
（6）如果不先通一氧化碳而是先给Fe₂O₃加热后通CO，这样就会造成试管内的空气没有排除，CO与空气混合可能达到爆炸极限，这样就会造成爆炸．
故答案为：（1）检查装置气密性； 
（2）红色、通入CO、C、A；
（3）红色粉末完全变黑、A、冷却到室温、C；
（4）Fe₂O₃+3CO 高温 . 2Fe+3CO₂，Ca（OH）₂+CO₂=CaCO₃↓+H₂OCO、Fe₂O₃；
（5）石灰水变混浊；点燃未反应的CO，防止空气污染；
（6）先给Fe₂O₃加热，后通CO，未排净空气，CO与空气混合可能达到爆炸极限．

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解析

 高温 . 

考点

据考高分专家说，试题“王浩同学在实验室中对炼铁原理进行了探究，.....”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。