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...

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

据牛求艺专家说，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：
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。