还原性气体还原金属氧化物
还原炉工作原理
还原炉工作原理
还原炉，又称还原炉炉膛，是一种用于还原金属的装置。
它通过高温环境和还原性气氛，将金属氧化物还原为金属元素，从而实现金属的提纯和回收。
还原炉的工作原理如下：首先，燃料和氧化剂进入炉膛，通过燃烧产生高温环境。
燃烧过程中产生的高温气体将炉膛内的温度升高，使金属氧化物达到还原温度。
同时，还原性气氛由燃料燃烧产生的废气中的还原剂形成，例如一氧化碳、氢气等。
当金属氧化物进入还原炉时，高温环境和还原性气氛使金属氧化物分解，释放出氧气并还原为金属元素。
金属元素与还原性气氛中的还原剂发生反应，生成金属气体或金属颗粒。
金属气体或颗粒经过炉内的传输装置，被收集和提取出来。
在还原炉的工作过程中，需要控制炉内的温度、气氛和流速等参数，以确保金属氧化物的充分还原和金属元素的有效回收。
此外，还原炉还需要具备良好的密封性能和热传导性能，以减少能量损失和提高炉膛的温度均匀性。
总的来说，还原炉是一种重要的金属加工设备，它通过高温环境和还原性气氛，将金属氧化物还原为金属元素，实现金属的提纯和回收。
在工业生产中，还原炉被广泛应用于冶金、化工、材料科学等领域，为金属资源的有效利用和环境保护做出了重要贡献。
金属冶炼中的氧化与还原反应
05 金属冶炼中的环 境保护
冶炼过程中的污染物排放
排放物种类
金属冶炼过程中会产生多种污染 物，如废气、废水、废渣等。
排放标准
为保护环境，各国政府制定了严格 的污染物排放标准，限制金属冶炼 过程中污染物的排放。
减排措施
企业应采取有效措施，降低污染物 排放量，如改进工艺、使用环保设 备等。
冶炼过程中的废弃物处理
碳作为还原剂
碳是一种常见的还原剂， 能够与金属氧化物反应生 成金属单质和二氧化碳。
氢气作为还原剂
氢气在高温下能够还原金 属氧化物生成金属单质和 水蒸气。
铝作为还原剂
铝是一种活泼的金属，能 够还原其他金属氧化物生 成相应的金属单质。
金属的还原过程
氧化物与还原剂反应
金属氧化物与还原剂在高温下发生化 学反应，生成金属单质和相应的气体 或化合物。
金属冶炼中的氧化与还原反 应
汇报人：可编辑 2024-01-06
contents
目录
• 氧化与还原反应的基本概念 • 金属冶炼中的氧化反应 • 金属冶炼中的还原反应 • 金属冶炼中的氧化与还原反应实例 • 金属冶炼中的环境保护
01 氧化与还原反应 的基着化合价升高的过程。
废弃物分类
金属冶炼过程中产生的废弃物可 分为有价金属废弃物和无价金属
废弃物。
废弃物处理方法
对于有价金属废弃物，可以采用 回收、提取等方法进行处理；对 于无价金属废弃物，则需要进行
无害化处理。
资源化利用
通过合理利用废弃物资源，可以 实现资源循环利用，降低生产成
本。
冶炼过程中的节能减排
节能技术
采用先进的节能技术，如余热回收、能量梯级利 用等，可以提高能源利用效率，降低能耗。
高中化学课堂备课金属氧化物的氧化性与还原性
高中化学课堂备课金属氧化物的氧化性与还原性在高中化学课堂备课中，了解金属氧化物的氧化性与还原性是十分重要的。
金属氧化物既可以发生氧化反应，也可以参与还原反应，其性质的了解对于化学实验的设计和理论知识的教授都具有重要意义。
本文将从金属氧化物的定义、氧化性、还原性以及相关实验等方面进行论述。
一、金属氧化物的定义金属氧化物是由金属元素与氧元素结合形成的化合物，化学式通常为MO（M代表金属元素）。
常见的金属氧化物有二氧化硅（SiO2）、二氧化铁（Fe2O3）等。
二、金属氧化物的氧化性金属氧化物具有较高的氧化性，即在适当条件下能够与其他物质发生氧化反应。
其氧化性主要体现在以下几个方面：1. 与非金属元素的氧化反应金属氧化物与非金属元素反应时，常以非金属元素为氧化剂，将金属元素氧化成金属离子。
例如，二氧化铁与一氧化碳反应：2Fe2O3 + 3CO → 4Fe + 3CO22. 与非金属氧化物的反应金属氧化物与非金属氧化物反应时，氧化剂的作用与被氧化物质是不同的。
例如，二氧化硅与二氧化碳反应：SiO2 + CO2 → SiO + CO23. 与水的反应金属氧化物与水反应可以生成金属氢氧化物，这是一种碱性物质。
金属氢氧化物可以与酸反应，生成盐和水。
例如，氧化钙与水反应：CaO + H2O → Ca(OH)2三、金属氧化物的还原性金属氧化物不仅具有氧化性，还可以参与还原反应。
在适当条件下，金属氧化物可以失去氧元素，被还原成金属元素。
1. 与还原剂的反应金属氧化物可以与还原剂反应，还原剂捐赠电子给金属氧化物，使其还原成金属元素。
例如，二氧化铁与一氧化碳反应：Fe2O3 + CO → 2Fe + 3CO22. 与金属的反应含有活泼金属的金属氧化物可以与其他金属反应，被其他金属还原。
例如，二氧化铜与锌反应：2CuO + Zn → 2Cu + ZnO除了上述的氧化性与还原性，金属氧化物还具有其他一些特殊性质。
例如，部分金属氧化物具有催化作用，在化学反应中起到促进反应速率的作用。
一氧化碳还原金属氧化物的化学方程式
一氧化碳还原金属氧化物的化学方程式一氧化碳（CO）是一种无色、无味、毒性较大的气体，常见于燃烧不完全的燃料中，如汽车尾气、煤气等。
一氧化碳可以与许多金属氧化物发生还原反应，生成相应的金属和二氧化碳（CO2）。
下面将以几种常见的金属氧化物为例，分别写出其与一氧化碳发生反应的化学方程式。
1. 钢铁（Fe2O3）的还原：(1) 化学方程式：2Fe2O3 + 3CO --> 4Fe + 3CO2(2) 平衡反应方程式：3CO + Fe2O3 --> 2Fe + 3CO22. 铜氧化物（CuO）的还原：(1) 化学方程式：CuO + CO --> Cu + CO2(2) 平衡反应方程式：CO + CuO --> Cu + CO23. 锰氧化物（MnO2）的还原：(1) 化学方程式：MnO2 + 2CO --> Mn + 2CO2(2) 平衡反应方程式：2CO + MnO2 --> Mn + 2CO24. 铝氧化物（Al2O3）的还原：(1) 化学方程式：2Al2O3 + 3CO --> 4Al + 3CO2(2) 平衡反应方程式：3CO + 2Al2O3 --> 4Al + 3CO2需要注意的是，以上方程式均为理想反应条件下的化学方程式，实际反应条件可能会有所不同，如温度、压力等。
在实验室条件下进行这些还原反应需要适当的温度和气氛，如高温和还原性气氛。
在这些反应中，一氧化碳的还原作用体现了它强烈的还原性。
一氧化碳中的碳与氧化物中的金属发生反应，把金属从氧化态还原为金属原子，同时一氧化碳被氧化为二氧化碳。
这种还原反应可以应用于金属矿石的提取、冶炼等工业过程中。
此外，一氧化碳的还原反应还具有重要的应用价值。
例如，一氧化碳与铁氧化物反应生成的铁是钢铁制造的重要原料，因此一氧化碳的还原性在冶金工业中具有重要的地位。
综上所述，一氧化碳与金属氧化物的还原反应是一种重要的化学反应。
氧化物还原物
氧化物还原物1. 介绍氧化物和还原物是化学反应中常见的两类物质。
氧化物是指含有氧元素的化合物，它们能够与其他物质发生氧化反应；而还原物则是指具有还原性的物质，能够与其他物质发生还原反应。
在许多化学反应中，氧化和还原往往同时进行，被统称为氧化还原反应。
2. 氧化在氧化还原反应中，氧化是指某个物质失去电子或增加了氧元素。
当一个物质发生氧化反应时，它被称为被氧化剂或是氧化剂。
常见的氧化剂包括氯、溴、碘、过氧化氢等。
例如，当铁与空气中的氧发生反应时，产生了铁的氧化产物——铁(III) 氧化物（Fe2O3）： 2Fe + 3O2 -> 2Fe2O3这个反应中，铁失去了电子并与空气中的氧元素结合形成了铁(III) 氧化物。
3. 还原相对于氧化而言，还原是指某个物质获得电子或减少了氧元素。
当一个物质发生还原反应时，它被称为被还原剂或是还原剂。
常见的还原剂包括金属、氢气、亚硝酸盐等。
例如，当氯气与氢气反应时，产生了盐酸： H2 + Cl2 -> 2HCl这个反应中，氯气获得了电子并与氢气结合形成了盐酸。
4. 氧化还原反应在许多化学反应中，同时发生的氧化和还原被统称为氧化还原反应。
在这种反应中，一个物质被同时氧化和还原。
4.1 氧化还原反应的特征•氧化剂和还原剂之间发生电子转移。
•氧化剂接受电子而被还原，而还原剂失去电子而被氧化。
•反应过程中电荷守恒。
4.2 氧化还原反应的示例4.2.1 锌与硫酸铜的反应锌（Zn）能够将硫酸铜（CuSO4）中的铜离子（Cu2+）还原为纯铜（Cu），同时自身被氧化为锌离子（Zn2+）。
反应方程式如下： Zn + CuSO4 -> ZnSO4 + Cu4.2.2 过氧化氢的分解过氧化氢（H2O2）能够分解为水和氧气，其中过氧化氢本身就是一种还原剂，它将自身分解为水和氧气。
反应方程式如下： 2H2O2 -> 2H2O + O25. 应用5.1 氧化剂的应用•氧化剂可以用于燃烧反应中，提供足够的氧供燃料燃烧。
有色冶金原理第三章-氧化物的还原
5
→在标准状态下，在氧势图(或氯势图等) 中位置低于MeA的元素才能作为还原剂 将MeA还原。
→在标准状态下，MeA的分解压必须大于 MeX的分解压，即： PA(MeA) > PA(XA)
6
2、在非标准状态下还原反应进行的热力学条件
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
2CO(g) + O2(g) = CO2(g)
△rGθ(3-3) = -564840 + 173.64T J·mol-1
△rHθ298(3-2) = -565400
J·mol-1
(反应3-3) (式3-3)
15
（3）碳的完全燃烧反应
C(s) + O2(g) = CO2(g)
△rGθ(3-4) = -394133 - 0.84T J·mol-1
△rHθ298(3-8) = 90031
J·mol-1
（式3-9）
H2O+C = H2+CO △rGθ(3-9) = 140248 - 146.36T
△rHθ298(3-9) = 13153
J·mol-1 J·mol-1
（反应3-9） （式3-10）
34
四、燃烧反应气相平衡成分计算
多组份同时平衡气相成分计算的一般途径 平衡组分的分压之和等于总压，即ΣPi=P总。 根据同时平衡原理，各组分都处于平衡状态。
500 -445241 46.50
1000 -386561 20.189
1500 -327881 11.41
2000 -26920 7.02
29
在通常的冶炼温度范围内，氢的燃烧反应进行得十分完全， 平衡时氧的分压可忽略不计。
金属的氧化性和还原性
氧化性：氧化性可以说是一种元素得的电子能力。
得电子能力越强，氧化性越强，例如硝酸HNO3中的N元素，处于高价，得电子能力很强，所以硝酸是强氧化性酸。
酸性：pH值小于7，其值越小，酸性越强（一种物质电离出H+的多少，H+越多，酸性越强）腐蚀性：是综合性的。
比如强氧化剂，往往都有很强的腐蚀性，如浓硫酸，硝酸。
或者强还原剂，如熔融的碱金属，腐蚀性也很强。
再如一些强碱，NaOH,Ba(OH)2，也是腐蚀性很强。
金属材料的腐蚀9.1 概述金属腐蚀是指金属与其周围介质发生化学或电化学腐蚀而产生的破坏现象。
锅炉与压力容器的一些主要承压元件在使用过程中与一些腐蚀介质接触，会发生各种腐蚀现象，引发破裂损坏事故，后果（1）往往引发事故造成巨大经济损失（2）耗费大量资源和能源，1/3冶炼金属由于腐蚀而破坏（3）污染环境因此有必要对腐蚀现象进行研究。
9.1.1 分类按机理9.1.1.1 化学腐蚀：金属与非电解质介质直接发生纯化学反应。
服从于多相反应的化学动力学的基本规律。
例如：金属在高温下发生的氧化现象。
9.1.1.2 电化学腐蚀：金属与电解质溶液发生电化学作用而引起的破坏现象，构成了原电池，服从于电化学动力学规律。
电化学腐蚀是金属腐蚀的更重要更普遍的形式。
9.1.2 按腐蚀环境分类大气腐蚀，土壤腐蚀，高温气体腐蚀，海水腐蚀等。
9.1.3 按腐蚀的形式：腐蚀作用以基本相同的速度在整个金属表面同时进行。
危害性小，可估计腐蚀速度。
例：碳钢在强酸中的腐蚀9.1.3.2 局部腐蚀发生在金属的局部地区。
9.1.3.2.1 应力腐蚀裂开材料在静拉伸应力与腐蚀介质作用下发生的破坏现象。
主要是晶间，脆断。
也有穿晶。
在氮化物，碱性氮氧化物或其它水溶性介质中常有发生。
9.1.3.2.2 点蚀发生在金属表面局部区域，点蚀形成后迅速向深处发展，最后穿透金属。
出现后就及时磨光或涂漆，避免进一步深入。
不锈钢，铝及其合金，钛及其合金在氯离子介质中易发生。
高中常见的化学物质的氧化性,还原性强弱排列
氧化性：F2>Cl2>Br2>Fe3+>I2>SO2>S高锰酸钾溶液的酸性越强，氧化性越强。
还原性:S2->SO3(2-)>I->Fe2+>Br->Cl->F-推荐：常见的氧化剂有：1活泼的金属单质，如X2（卤素）、O2、O3、S等2高价金属阳离子，如Cu²+，Fe3+等或H+3高价过较高价含氧化合物，如MnO2、KMnO4、K2Cr2O7、HNO3、H2SO4(浓）、KClO3、HClO等4过氧化物，如Na2O2、H2O2等常见的还原剂有1活泼或较活泼的的金属，如K,Na,Mg,Al,Zn,Fe等2低价金属阳离子，如Fe3+,Sn2+等3非金属阳离子，如Cl-，B-，I-，S2-等4某些非金属单质，如H2,C,Si在含可变化合价的化合物中，具有中间价态元素的物质（单质或化合物）即可作氧化剂，又可做还原剂，例如Cl2,H2O2,Fe2+,H2SO3等既具有氧化性，又具有还原性。
（1）根据化学方程式判断氧化性、还原性的强弱氧化性：氧化剂>氧化产物还原性：还原剂>还原产物（2）根据物质活动顺序判断氧化性、还原性的强弱1金属活动顺序K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au原子还原性逐渐减弱，对应阳离子氧化性逐渐增强。
（金属还原性与溶液有关，如在稀盐酸，稀硫酸中Al比Cu 活泼，但在浓硝酸中Cu比Al活泼2非金属活动顺序F Cl Br I S原子（或单质）氧化性逐渐减弱，对应阳离子还原性逐渐增强。
（3）根据反应条件判断氧化性和还原性的强弱当不同的氧化剂作用于同一还原剂时，若氧化剂价态相同，可根据反应条件的高、低来进行判断，例如：16HCl+2KMnO4=2KCl+2MnCl2+8H2O+5Cl2（1）4HCl+MnO2=(加热）MnCl2+2H2O+Cl2（2）4HCl+O2=（CuCl2，500摄氏度）2H2O+2Cl2（3）上述三个反应中，还原剂都是浓盐酸，氧化产物都是Cl2，而氧化剂分别是KMnO4，MnO2，O2，（1）式中KMnO4常温下就可以把浓盐酸中的氯离子氧化成氯原子，（2）式中MnO2需要在加热条件下才能完成，（3）式中O2不仅需要加热，而且还需要CuCl2做催化剂才能完成，由此可以得出氧化性KMnO4>MnO2>O2（4）根据氧化产物的价态高低判断当变价的还原剂在相似的条件下作用于不同的氧化剂时，可根据氧化产物价态的高低来判断氧化剂氧化性的强弱，如：2Fe+3Cl=（加热）2FeCl3Fe+S=(加热）FS可以判断氧化性：Cl2>S.（5）根据元素周期表判断氧化性，还原性的强弱1同主族元素（从上到下）F Cl Br I非金属原子（或单质）氧化性逐渐减弱，对应阴离子还原性逐渐增强。
木炭还原氧化铜的条件
木炭还原氧化铜的条件
碳作为还原剂拥有和氢气、一氧化碳相似的化学性质，都可以从金属氧化物中还原出金属单质。
碳和氧化铜反应的化学方程式为：C+2CuO==高温==2Cu+CO2↑。
碳是一种具有还原性的非金属。
在一定条件下，用碳可以还原氧化铜生成铜单质。
碳还原氧化铜的化学方程式：主反应：c+2cuo==高温==2cu+co2↑(置换反应)。
副反应：
c+cuo=高温=cu+co↑(炭过量);c+4cuo=高温=2cu2o+co2↑(氧化铜过量)。
碳还原成氧化铜的实验现象：黑色粉末逐渐变为明亮的紫红色，分解成气体灌入回应的'石灰水后，并使回应石灰水变小混浊。
有时可以诱发暗红色液态分解成(氧化亚铜)。
在这个反应里，氧化铜失去氧而变成单质铜。
这种含氧化合物里的氧被夺去的反应，叫做还原反应。
其中碳是还原剂。
木炭是使氧化铜还原为铜的物质，它具有还原性。
单质碳的还原性可用于冶金工业。
碳、一氧化碳、氢气还原金属氧化物
碳、氢气、一氧化碳还原金属氧化物【考点过关】1.化学反应方程式：（四高温二加热）（1）碳和氧化铁反应：2Fe2O3+3C=4Fe+3CO2(高温)（2）碳和氧化铜反应：C+2CuO=2Cu+CO2(高温)（3）一氧化碳和氧化铁反应：:3CO+Fe2O3===2Fe+3CO2(高温)（4）一氧化碳和氧化铜反应：CuO+CO= Cu+CO2(加热)（5）氢气和氧化铁反应：Fe2O3+H2=2Fe+3H2O(高温)（6）氢气和氧化铜反应：H2+CuO==Cu+H2O(加热)2.碳、一氧化碳、氢气还原氧化铜实验3.实验固态物质的重要物理性质：（1）铜：红色固体（2）氧化铜：黑色固体（3）铁：黑色固体（4）氧化铁：红色固体（5）碳：黑色固体4.实验气态物质的除杂与检验：【考题精做】1.有甲、乙、丙三种纯净物,甲为黑色固体,乙、丙为无色气体。
点燃时,甲既能生成乙,也能生成丙;丙点燃也能生成乙。
在以下关于这三种物质推断的叙述中,正确的是( )A. 甲是一种化合物B. 乙是一氧化碳C. 丙是一氧化碳D. 丙是二氧化碳2.已知A、B为两种黑色粉末，其中A为单质，D为红色固体。
A～E五种物质之间的转化关系如图所示。
写出下列物质的名称：A____；B____；D____；E____。
3.某同学为研究相同条件下一氧化碳和氢气哪个还原氧化铁的量更多，将一氧化碳和氢气等体积混合后先通过图甲装置，再通过图乙中的仪器组合。
为达到实验目的，图乙中仪器选择和连接最好的是( )A. cbaB. cdaC. cbdD. bca4.氢气和一氧化碳还原氧化铜的实验装置如图所示,有关说法错误的是( )A. 实验时都应该先通入气体后加热,防止发生爆炸B. 两者都可以通过观察黑色固体颜色的变化判断反应是否发生C. 甲试管略向下倾斜,乙玻璃管保持水平,是因为两种气体的密度不同D. 甲无尾气处理装置而乙有,是因为一氧化碳有毒而氢气无毒5．(2013德州)对于化学反应，我们不但要考虑加入的试剂，还要考虑环境中的其他物质对化学反应的影响。
一氧化碳还原氧化铜
一氧化碳还原氧化铜方程式
3CO＋Fe2O3=高温2Fe＋3CO2由以上可看出：一 3CO＋Fe2O3=高温2Fe＋3CO2由以上可看出：一 氧化碳和二氧化碳的性质是不同。但一氧化碳和 二氧化碳之间可以互相转化：一氧化碳燃烧会生 成二氧化碳，二氧化碳与碳反应，又可生成一氧 化碳。 一氧化碳燃烧会生成二氧化碳2CO＋ 一氧化碳燃烧会生成二氧化碳2CO＋O2 ∆ = 2CO2 二氧化碳与碳反应生成一氧化碳CO2 二氧化碳与碳反应生成一氧化碳CO2 ＋ C = ∆ 2CO 验证生成的气体：CO2+Ca(OH)2＝ 验证生成的气体：CO2+Ca(OH)2＝ CaCO3↓ CaCO3↓+H2O 石灰水变浑浊
一氧化碳还原氧化铜实验
一氧化碳还原氧化铜实验
实验现象
CuO + CO =加热Cu + CO2 一氧化碳还原氧化铜 =加热Cu 还可能生成中间产物 氧化亚铜 Cu2O 反应现象: 反应现象: ①黑色固体变成红色 ②澄清石灰水变 浑浊一氧化碳的这一化学性质也与氢气相类似， 具有还原性，它将氧化铜还原成铜，同时生成二 氧化碳气体使澄清石灰水变浑浊。 由于一氧化碳具有还原性，因此在冶金上常用它 做为还原剂，将某些金属从它的金属氧化物中还 做为还原剂，将某些金属从它的金属氧化物中还 原出来，如在炼铁时，利用一氧化碳，将铁从它 的氧化物－－氧化铁中还原出来。
金属的氧化性和还原性
氧化性：氧化性可以说是一种元素得的电子能力。
得电子能力越强，氧化性越强，例如硝酸HNO3中的N元素，处于高价，得电子能力很强，所以硝酸是强氧化性酸。
酸性：pH值小于7，其值越小，酸性越强（一种物质电离出H+的多少，H+越多，酸性越强）腐蚀性：是综合性的。
比如强氧化剂，往往都有很强的腐蚀性，如浓硫酸，硝酸。
或者强还原剂，如熔融的碱金属，腐蚀性也很强。
再如一些强碱，NaOH,Ba(OH)2，也是腐蚀性很强。
金属材料的腐蚀9.1 概述金属腐蚀是指金属与其周围介质发生化学或电化学腐蚀而产生的破坏现象。
锅炉与压力容器的一些主要承压元件在使用过程中与一些腐蚀介质接触，会发生各种腐蚀现象，引发破裂损坏事故，后果（1）往往引发事故造成巨大经济损失（2）耗费大量资源和能源，1/3冶炼金属由于腐蚀而破坏（3）污染环境因此有必要对腐蚀现象进行研究。
9.1.1 分类按机理9.1.1.1 化学腐蚀：金属与非电解质介质直接发生纯化学反应。
服从于多相反应的化学动力学的基本规律。
例如：金属在高温下发生的氧化现象。
9.1.1.2 电化学腐蚀：金属与电解质溶液发生电化学作用而引起的破坏现象，构成了原电池，服从于电化学动力学规律。
电化学腐蚀是金属腐蚀的更重要更普遍的形式。
9.1.2 按腐蚀环境分类大气腐蚀，土壤腐蚀，高温气体腐蚀，海水腐蚀等。
9.1.3 按腐蚀的形式：9.1.3.1 均匀腐蚀腐蚀作用以基本相同的速度在整个金属表面同时进行。
危害性小，可估计腐蚀速度。
例：碳钢在强酸中的腐蚀9.1.3.2 局部腐蚀发生在金属的局部地区。
9.1.3.2.1 应力腐蚀裂开材料在静拉伸应力与腐蚀介质作用下发生的破坏现象。
主要是晶间，脆断。
也有穿晶。
在氮化物，碱性氮氧化物或其它水溶性介质中常有发生。
9.1.3.2.2 点蚀发生在金属表面局部区域，点蚀形成后迅速向深处发展，最后穿透金属。
出现后就及时磨光或涂漆，避免进一步深入。
不锈钢，铝及其合金，钛及其合金在氯离子介质中易发生。
氧化还原反应的氧化剂与还原剂
氧化还原反应的氧化剂与还原剂氧化还原反应是化学反应中常见的一类反应，它涉及到物质的电子的转移。
在这类反应中，氧化剂和还原剂起着重要的作用。
氧化剂是指能够接受电子、捐赠氧原子或者引发其他原子或分子的氧化作用的物质，而还原剂则是指能够捐赠电子、接受氧原子或者引发其他物质的还原作用的物质。
本文将介绍一些常见的氧化剂和还原剂，并对其作用机制进行探讨。
一、常见的氧化剂1. 氧气（O2）：氧气是最常见、最强力的氧化剂之一。
它能够接受电子，与其他物质发生氧化反应。
例如，在燃烧过程中，氧气与可燃物质反应产生热和光。
2. 高价氧化物：高价氧化物指的是氧原子带有较高的氧化态的化合物，例如二氧化锰（MnO2）、三氧化铁（Fe2O3）等。
它们能够释放氧原子，使其他物质发生氧化反应。
3. 卤素：卤素包括氟、氯、溴、碘等元素。
它们的化合物在适当条件下能够释放出卤素原子，引发其他物质的氧化反应。
例如，氯气（Cl2）能够引发有机物的氧化反应。
二、常见的还原剂1. 金属：许多金属具有良好的还原性，可以捐赠电子，发生还原反应。
例如，钠（Na）在水中能够与水分子反应生成氢气，同时钠原子被氧化为钠离子。
2. 有机物：有机物中的某些官能团具有还原性。
例如，醛和酮中的羰基可以被还原为醇。
还有一些含有双键或多键的有机化合物，如烯烃和炔烃，它们能够参与氧化还原反应。
3. 亚硝酸盐：亚硝酸盐是一类含有亚硝酸根离子（NO2-）的化合物。
它们具有较强的还原性，并能够将其他物质氧化为更高的氧化态。
三、氧化还原反应的实际应用氧化还原反应在日常生活和工业生产中有着广泛的应用。
以下是一些实际应用的例子：1. 腐蚀防护：通过利用还原剂来减少金属的氧化反应，可以对金属进行腐蚀防护。
例如，镀锌就是将铁制品经过处理后，表面涂上一层锌，锌能够充当还原剂，防止铁锈的生成。
2. 电化学电池：电池就是利用氧化还原反应产生电能的装置。
在电池中，还原剂和氧化剂之间的电子流动导致了正负电荷的分离，产生了电动势。
金属氧化物的还原1
规律：
碳+金属氧化物
一氧化碳+金属氧化物
比较上述化学反应的共同点：
共同点：金属氧化物里的氧被夺取，变 成金属单质。 H2、 CO、 C得氧，被氧化， 是还原剂。 还原剂发生氧化反应 还原剂还原性夺氧氧化 氧化剂发生还原反应 氧化剂氧化性失氧还原
2、碳与氧化铜反应
思考题：木炭也能使氧化铜还原 此反应能用H2跟氧化铜反应的装置吗？
实验：碳与氧化铜反应 1)加热一段时间后，发现试管壁出现：
红色物质 _____________________________
变浑浊 2)澄清石灰水变：____________ ，
产生的气体是二氧化碳 说明_________________________________ 。 铜 和______ 二氧化碳 3)木炭跟氧化铜反应，生成了_____ 。
保护铁不再与酸反应生成H2 。
2 、金属的氧化现象
绝大部分金属在一定条件下与氧气化合形成金属氧化 物,但一些不活泼金属如金、银等很难与氧化合。
(1) (2) (3) (4) (5)
3Fe＋2O2 === Fe3O4 点燃 2Mg＋O2 === 2MgO 2Cu＋O2 === 2CuO 4Al+3O2 ==== 2Al2O3 4Na+O2 ==== 2Na2O
一、物质的转化
思考：
请你仔细观察周围的各种物 质，它们是从哪里来的？又 会到哪里去？在这些过程中 物质之间是否发生了转化？
Hale Waihona Puke 闪电使氧气和氮气化合煤球的燃烧
植物的光合作用
制取青霉素
知识回顾：
铁丝在氧气中燃烧
镁带在氧气中燃烧
铜在氧气中灼烧
科学家常利用物质与物质之间的反应， 制造出许多新的物质，使物质世界更加丰 富多彩。那么，哪些种类的物质之间可以 发生化学反应？物质之间的反应遵循怎样 的规律呢？ 思考： 物质的转化会存在怎样的规律呢？
口诀规律
约2400字。
化学口诀一、化学计算化学式子要配平，必须纯量代方程，单位上下要统一，左右倍数要相等。
质量单位若用克，标况气体对应升，遇到两个已知量，应照不足来进行。
含量损失与产量，乘除多少应分清。
二、气体制备气体制备首至尾，操作步骤各有位，发生装置位于头，洗涤装置紧随后，除杂装置分干湿，干燥装置把水留；集气要分气和水，性质实验分先后，有毒气体必除尽，吸气试剂选对头。
有时装置少几个，基本顺序不可丢，偶尔出现小变化，相对位置仔细求。
三、氢气还原氧化铜试管被夹向下倾，实验开始先通氢，空气排尽再点灯，冷至室温再停氢先点灯，会爆炸，先停氢，会氧化，由黑变红即变化，云长脸上笑哈哈。
一、化合价口诀一价钾钠氟氢银，二价氧钙钡镁锌，三铝四硅五价磷；二三铁，二四碳。
二四六硫都齐全，铜汞二价最常见。
二、溶解性口诀钾钠铵盐溶水快①硫酸盐除去钡铅钙②氯化物不溶氯化银，硝酸盐溶液都透明。
③口诀中未有皆下沉。
④三、1—20号元素顺序口诀⑤氢氦锂铍硼，碳氮氧氟氖；钠镁铝硅磷，硫氯氩钾钙。
四、金属活动性口诀钾钙钠镁铝。
锌铁锡铅氢，铜汞银铂金。
注：①钾钠铵盐都溶于水；②硫酸盐中只有硫酸钡、硫酸铅、硫酸钙不溶；③硝酸盐都溶于水；④口诀中没有涉及的盐类都不溶于水；⑤1～20号元素顺序另有谐音打油诗可以帮助记忆：青孩你别蹦，炭蛋养沸奶，那妹雨归淋，牛鹿鸭呷莱。
制氧气口诀：二氧化锰氯酸钾；混和均匀把热加。
制氧装置有特点；底高口低略倾斜。
集气口诀：与水作用用排气法；根据密度定上下。
不溶微溶排水法；所得气体纯度大。
电解水口诀：正氧体小能助燃；负氢体大能燃烧。
化合价口诀：常见元素的主要化合价：氟氯溴碘负一价；正一氢银与钾钠。
氧的负二先记清；正二镁钙钡和锌。
正三是铝正四硅；下面再把变价归。
全部金属是正价；一二铜来二三铁。
锰正二四与六七；碳的二四要牢记。
非金属负主正不齐；氯的负一正一五七。
氮磷负三与正五；不同磷三氮二四。
有负二正四六；边记边用就会熟。
氧化性、非金属性、还原性和金属性的联系和区别
氧化性、⾮⾦属性、还原性和⾦属性的联系和区别
⾦属性和⾮⾦属性是对元素来说的，⾦属性强的⼀般表现是单质的还原性强，最⾼价氧化物对应⽔化物碱性强，对应阳离⼦的氧化性弱；⾮⾦属性强的⼀般表现是单质的氧化性强，⽓态氢化物稳定性强，最⾼价氧化物对应⽔化物酸性强，元素阴离⼦的还原性弱。
其实本质上说，元素的⼀个游离态原⼦在化学反应中越容易得电⼦，⾮⾦属性就越强，越容易失电⼦，⾦属性就越强。
⽽氧化性还原性是指物质在化学反应中得失电⼦的难易程度。
要注意的是，物质的氧化还原性除了受元素的⾦属性和⾮⾦属性影响外，还受其他因素的影响，最典型的例⼦是N，氮的⾮⾦属性是颇强的，但N2很稳定，氧化性不强，这是因为氮－氮间是三键，键能⼤，要使N2解离为两个氮原⼦不容易，所以氮⽓稳定。
所以，单质的氧化还原性和元素的⾦属性⾮⾦属性有时是不能划等号的。
一氧化碳还原金属氧化物的化学方程式
一氧化碳还原金属氧化物的化学方程式
# 一氧化碳还原金属氧化物的化学方程式
一氧化碳（CO）是一种有害气体，但在某些条件下可以用作还原剂。
在工业
生产中，一氧化碳可以用来还原金属氧化物，使其转化为金属。
以下是一氧化碳还原金属氧化物的一般化学方程式：
`MxOy + zCO -> zCO2 + xM`
其中，M代表金属元素，x和y分别代表金属氧化物中金属元素的个数和氧元
素的个数。
z代表一氧化碳的个数。
这个方程式描述了一氧化碳与金属氧化物反应的过程。
在反应中，一氧化碳与
金属氧化物发生化学反应，生成二氧化碳（CO2）和相应的金属。
需要注意的是，具体反应的方程式会根据金属和金属氧化物的种类而有所不同。
下面以某些金属氧化物的还原为例进行说明：
1. 二氧化铁（Fe2O3）的还原反应方程式：
`Fe2O3 + 3CO -> 3CO2 + 2Fe`
在此方程式中，三个一氧化碳分子与一个二氧化铁分子反应，产生三个二氧
化碳分子和两个铁原子。
2. 二氧化锰（MnO2）的还原反应方程式：
`MnO2 + CO -> CO2 + Mn`
在此方程式中，一个一氧化碳分子与一个二氧化锰分子反应，产生一个二氧
化碳分子和一个锰原子。
总的来说，一氧化碳可以作为还原剂，将金属氧化物还原为对应的金属。
通过适当的配置反应条件，可以实现这一化学反应，并获得所需的金属。
需要强调的是，化学实验或工业生产中的具体操作应遵循安全操作规范，确保人员和环境的安全。
还原剂 能源
还原剂能源还原剂是一种在化学反应中起到还原作用的物质。
还原剂具有许多应用领域，特别是在化工和能源行业中。
下面将介绍一些常见的还原剂及其应用。
1. 焦炭：焦炭是一种黑色块状炭质物质，主要成分是碳。
它在高温下可以与氧气反应生成一氧化碳或二氧化碳，起到还原作用。
焦炭广泛应用于冶金行业，如用于冶炼金属、生产铸件等。
2. 氢气：氢气是一种无色无臭的气体，具有很强的还原性。
它在高温下与氧气反应生成水，可以作为强力还原剂。
氢气在许多工业领域都有应用，包括氢能源、化工生产和合成氨等。
3. 硫酸：硫酸是一种常见的酸性物质，它不仅可以起到酸性媒介的作用，还可以作为还原剂。
在一些特定的化学反应中，硫酸可以释放出氧气，并将其他物质还原为较低的氧化态。
硫酸广泛应用于冶金、电镀、纺织和农业等领域。
4. 硼烷：硼烷是一种含有硼元素的无色气体，它具有很强的还原性。
硼烷在高温下可以还原金属氧化物，特别是在半导体产业中有广泛应用。
它可以用作制备硅单晶和制造半导体器件的还原剂。
5. 锂：锂是第一组元素中的一员，它在化学反应中具有很强的还原性。
锂主要用于锂电池领域，作为电池中的活性物质。
在充电过程中，锂离子会被还原为锂金属，储存电能。
而在放电过程中，锂金属被氧化为锂离子，释放出储存的电能。
6. 硫醇：硫醇是一类含有硫元素的有机化合物，它具有很强的还原性。
硫醇可以在反应中将其他物质的氧化态降低，从而起到还原剂的作用。
硫醇在有机合成反应中经常被用作还原剂。
7. 环氧乙烷：环氧乙烷是一种含有环氧基的有机化合物，它具有较强的电子亲和力，因此可以作为还原剂。
环氧乙烷在橡胶行业和化工行业中有广泛应用。
还原剂在能源领域也有重要应用。
例如，氢气作为一种清洁能源，被视为一种未来替代传统能源的可能性。
它可以通过电解水来获得，同时在燃烧时只产生水蒸气，不产生有害物质。
因此，氢气被广泛应用于燃料电池和氢燃料汽车等领域。
此外，还原剂在化学反应和工业生产过程中也起着重要作用。
常见的还原物质
常见的还原物质一、氢气（H2）氢气是一种常见的还原物质，它具有极强的还原性。
在化学实验中，氢气常用于还原反应，如金属离子的还原、氧化物的还原等。
氢气在工业上也有广泛的应用，例如用于氢化反应、氢氧化反应等。
此外，氢气还被广泛用于能源领域，如燃料电池中的氢气电池。
二、亚硫酸（H2SO3）亚硫酸是一种无色液体，具有较强的还原性。
它可以与许多金属发生反应，如与铜反应生成亚硫酸盐。
亚硫酸也可以用作漂白剂、消毒剂、脱色剂等。
在化学实验中，亚硫酸也常用于还原反应的试剂。
三、亚硫酸盐（SO32-）亚硫酸盐是一类含有亚硫酸根离子的化合物，它们具有较强的还原性。
亚硫酸盐在工业上广泛用于漂白、消毒、除臭等领域。
在化学实验中，亚硫酸盐也常用作还原剂，如用于还原硝酸银溶液生成银。
四、亚硫酸钠（Na2SO3）亚硫酸钠是一种无色结晶体，具有较强的还原性。
亚硫酸钠在工业上广泛用于漂白、脱色、防腐等领域。
在化学实验中，亚硫酸钠也常用作还原剂，如用于还原硝酸铜溶液生成铜。
五、亚硫酸亚铁（FeSO3）亚硫酸亚铁是一种无色结晶体，具有较强的还原性。
它常用于化学分析中的还原滴定，如用于测定氯离子、硝酸根离子等。
亚硫酸亚铁也可用作药物、染料等领域。
六、亚硫酸氢钠（NaHSO3）亚硫酸氢钠是一种白色结晶体，具有较强的还原性。
它广泛用于食品工业中的漂白剂、抗氧化剂等。
在化学实验中，亚硫酸氢钠也常用于还原反应的试剂。
七、亚硫酸氢钾（KHSO3）亚硫酸氢钾是一种白色结晶体，具有较强的还原性。
它常用于食品工业中的漂白剂、抗氧化剂等。
在化学实验中，亚硫酸氢钾也常用于还原反应的试剂。
八、亚硫酸乙酯（CH3SO2OCH3）亚硫酸乙酯是一种无色液体，具有较强的还原性。
它常用于有机合成中的还原反应，如用于还原醛、酮等。
亚硫酸乙酯也可用作溶剂、脱色剂等。
九、亚硫酸甲酯（CH3SO2OCH3）亚硫酸甲酯是一种无色液体，具有较强的还原性。
它常用于有机合成中的还原反应，如用于还原醛、酮等。
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有江成,化学成!
6．老师在课堂上演示一氧化碳还原氧化铁的实验，先通 一会儿一氧化碳，以便排出装置中的空气，然后加热， 反应开始后，在装置尾部用一气球收集产生的尾气， 气球 实验装置如下图所示。 氧化铁
一氧化碳
澄清石灰水
⑴请书写一氧化碳还原氧化铁的化学方程式： 高温 3CO＋ Fe2O3 2Fe＋3CO2 ___________________________________
E
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2．(07北京37)某课外小组的同学们收集了含一氧化碳和二 氧化碳的废气，为了确认这种废气的组成，他们在实验 室按如下装置进行了实验。 氧化铁
废气 石 灰 水 石 灰 水
Hale Waihona Puke A B C D ⑶A装置和D装置完全相同，其作用的不同之处是 A装置用来检验废气中是否含有二氧化碳；D ________________________________________ 装置用来检验反应中是否有二氧化碳生成，进 ________________________________________ 而推断出废气中是否含有一氧化碳 ______________________________。
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3．(2007•泸州)如图是一氧化碳还原氧化铁的实验装置，试 回答： 氧化铁 气球 CO A 澄清石灰水
黑色 ⑶玻璃管中红棕色氧化铁粉末变成 ______。 ⑷装置中气球的作用是 收集尾气防止污染 __________________。
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4．正确连接如下图所示的装置进行实验，可以验证某混 合气体的成分是CO2和CO(每套装置限用一次)。 氧化铁 小资料 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ◇通常状况下，CO 酒 是一种无色、无味、 燃 精 有毒的气体，难容 烧 喷 于水，与酸、碱、 管 灯 盐溶液均不反应。
。
。
有江成,化学成!
2．某课外活动小组的同学在老师的帮助下，探究用赤铁矿 （主要成分是氧化铁）炼铁的主要反应原理．它们设计的实 验装置如下图：
回答下列问题： （3）图（1）中，设计第②个酒精灯的目的是 防止未反应的一氧化碳释放到空气中污染空气 其反应的化学方程式为 实验时，应先点燃第 ② 个酒精灯。 （4）图（2）与图（1）相比，它的主要优点是 节约燃料，减少空气污染 。
安 全 瓶
经典练习
有江成,化学成!
1．右图是一氧化碳还原氧化铁的实验装置图，下列有关 该反应的说法正确的是( Ｃ ) Fe2O CO 3 澄 A 清 石 灰 B水 C A．当反应完成时可看到A中的红棕色粉末变成了银白色 B．该实验中只能体现出一氧化碳一条化学性质 C．实验开始时应先通一氧化碳再加热 D．若要还原160g氧化铁，实际通入的一氧化碳为84g
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8．现有含杂质的氧化铁样品(杂质不参加反应)，为了测定 该样品中氧化铁的质量分数，某同学取该样品10g。下 图为该同学在实验室用一氧化碳还原氧化铁的装置示 意图，得到如下两组数据：
氧化铁样品
CO A B
足量的氢氧化钠溶液
氧化铁样品 CO A
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B
足量的氢氧化钠溶液
反应前 a 玻璃管和氧化铁样品的 质量43.7g b 集气瓶和澄清石灰水的 质量180g
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【北京中考真题】 1．(06北京课标36)根据下图回答问题： Fe2O3
CO
b a 澄清石灰水 ⑶澄清石灰水中可观察到的现象是 出现白色浑浊 。 ⑷点燃b的目的是 除去尾气中的一氧化碳气体，防止空气污染 。
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【北京中考真题】 1．(06北京课标36)根据下图回答问题： Fe2O3
氧化铁完全反应后 玻璃管内固体物质的质量 7.6g 烧杯和烧杯中物质的质量 186.6g
有江成,化学成!
⑴在给氧化铁样品加热前，先通一会儿一氧化碳，其目的是 赶走试管里的空气，使测定的数据准确，同时也能够防止 _________________________________________________ 爆炸 ____。 ⑵在A处观察到的实验现象是 玻璃管里的粉末由红色逐渐变 __________________________ 高温 Fe2O3＋3CO 成黑色 ______，反应的化学方程式为 ___________________ 2Fe＋3CO2 _____________；B处观察到的现象是 有气泡冒出，反应 CO2＋2NaOH＝Na2CO3＋H2O 的化学方程式为 ___________________________。 ⑶你认为，应当选择 ___组的实验数据来计算样品氧化铁样 a 80% 品的质量分数，计算的结果为 ____。 B装置的出口处，应 ⑷该同学所用实验装置的不足之处是 ___________________ 有一个尾气处理装置，防止一氧化碳对空气造成污染 ______________________________________________。
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7．现有含杂质的赤铁矿（主要成分为Fe2O3）样品，为了测定该样 品中氧化铁的质量分数，某同学取该样品5.0g．该同学在实验室用 一氧化碳还原赤铁矿（杂质不参加反应）．装置示意图如下：
（3）样品充分反应后，测定实验数据，澄清石灰水增重3.3g． （4）计算： ③10g赤铁矿中含氧化铁的质量是： 8.0 g； ④该样品中氧化铁的质量分数是： 80% 。
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2．某课外活动小组的同学在老师的帮助下，探究用赤铁矿 （主要成分是氧化铁）炼铁的主要反应原理．它们设计的实 验装置如下图：
回答下列问题： （1）写出用一氧化碳还原氧化铁的化学方程式 3CO＋ Fe2O3 高温 2Fe＋3CO2 （2）实验时在澄清石灰水中观察到的现象是 澄清石灰水变浑浊
废气 废气 废气
①
②
③
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知识点小结
实验原理 高温 3CO＋Fe2O3 2Fe＋3CO2 实验装置
氧化铁 CO
A
气球
澄清石 灰水
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注意事项
1．CO：“早出晚归” 酒精灯：“迟到早退” a．反应开始前应先向装置中通CO气体，一段时间之后 再点燃酒精灯 目的：赶走装置中的空气，防止CO与空气混合在高温下发 生爆炸 b．实验结束后，应先停止加热，继续通CO气体至装置 冷却至室温 目的：防止氧化铁刚被还原之后得到的金属铁重新被氧化 成氧化铁
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注意事项
2．CO有毒，不宜直接排放到空气中，所以必须进行尾气处理。 其他常见装置： A．气体检验与除杂装置： 选择依据：检验或除杂药品的状态 药品为液态： 药品为固态：
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注意事项
2．CO有毒，不宜直接排放到空气中，所以必须进行尾气处理。 其他常见装置： B．尾气处理装置 1．收集式： 2．点燃式： 3．吸收式： 注意：防倒吸：
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⑵某同学只利用一瓶气体样品通过以下实验证明尾气是一 氧化碳和二氧化碳的混合气体， 请完成实验报告： 实验步骤 实验现象、结论 向瓶 1．取样于集气瓶中，___ 集气瓶内的石灰水变混浊， _______________________ 中倒入适量澄清石灰 说明气体中含有二氧化碳。 ___________________ ______________________ 水，振荡 ________。 往步骤1中的剩余气体 集气瓶内出现蓝色火焰(放 2．___________________ _______________________ 里伸入燃着的木条 出热量)或气体燃烧，说明 _________________。 _______________________ 气体中含有一氧化碳 ____________________。 点燃尾气 ⑶除了用气球收集尾气，还可以用_________。
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5．某同学设计右图所示的实验装置，进行一氧化碳还原 氧化铁的实验。试回答： Fe2O3 A CO
澄清石 灰水
B
⑵实验开始时，是先给氧化铁加热，还是先通入先通入CO? 先通入CO __________。
有江成,化学成!
Fe2O3 CO
A
澄清石 灰水
B
红棕色固体 ⑶实验过程中，图中A处能观察到的实验现象是：__________
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还原性气体还原金属氧化物
主讲老师：江成 答疑邮箱：huaxuejiang@化学有江成,化学成!
【北京中考真题】 1．(06北京课标36)根据下图回答问题： Fe2O3
CO
b a 澄清石灰水 ⑴写出标有序号的仪器名称：a 试管 ② ⑵CO和Fe2O3均属于(填序号) ①单质 ②氧化物 ③酸 ，b 酒精灯 。 。 ④碱 ⑤盐
澄清石灰水 澄清石灰水 NaOH溶液 ◇酒精喷灯可作高 A C B 温热源
⑴从左到右连接装置导管口的顺序是：混合气体 ④③⑤⑥①② →_____________→尾气处理(填导管接口序号)。
有江成,化学成!
① 燃 烧 管 氧化铁 酒 精 喷 灯 ② ③ ④ ⑤ ⑥
A C B B瓶中澄清石灰 ⑵证明原混合气体中CO2存在的实验现象 _______________ 水变浑浊 _________； 高温 证明CO存在的化学反应方程式是 3CO＋Fe2O3 ________________ 高温 2Fe＋3CO2 CO2 ＋Ca(OH)2 CaCO3↓＋H2O __________，_________________________________。
E
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2．(07北京37)某课外小组的同学们收集了含一氧化碳和二 氧化碳的废气，为了确认这种废气的组成，他们在实验 室按如下装置进行了实验。 ⑷该小组同学认为废气中的一氧化碳可以利用，于是设计 如下装置除去废气中的二氧化碳，并收集一瓶一氧化碳， ③ 准备进行后续地探究。其中最合理的装置是________(填 序号，瓶内为氢氧化钠溶液)。