12 详解还原氧化铁

改进装置——习题检验法
例2：钢铁是使用最多的金属材料。在今年的化学活动周 中，某校兴趣小组的同学在老师指导下用干燥纯净的一氧化 碳还原氧化铁，实验装置如下图：
A
B
C
D
E
F
其中A是实验室用草酸（H2C2O4）和浓硫酸加热制取一氧化 碳的气体发生装置，产物为放出两种气体：CO2、CO。请回 答下列问题:
临空火焰 是由于酒精蒸气和空气的流量过 大，火焰临空燃烧。当引燃的火柴熄灭时，它 也立刻自行熄灭。
侵入火焰 则是由于酒精蒸气流量小，空气
流量大，结果酒精蒸气不是在管口燃烧而是在 管内燃烧，并发出“嘘嘘”的响声。
临空火焰 侵入火焰 不正常火焰
座式酒精喷灯的使用
d.喷灯连续使用不能超过半小时，如果超过半小时， 必须暂时熄灭喷灯，待冷却后，添加酒精再继续使用。 e.用毕后，用石棉网或硬质板盖灭火焰，也可以将 调节器上移来熄灭火焰。若长期不用时，须将酒精壶内 剩余的酒精倒出。 f.若酒精喷灯的酒精壶底部凸起时，不能再使用， 以免发生事故。
HCOOH CO↑ +H2O
实验装置：
实验注意事项
操作要点：实验开始时应先通CO，排尽装置中的 空气后加热，防止可能发生的爆炸。
操作要点：实验结束后，应先停止加热，继续通 入CO直至装置冷却。
座式酒精喷灯的使用
a.使用酒精喷灯时，首先用捅针捅一捅酒精蒸气出口， 以保证出气口畅通。 b.借助小漏斗向酒精壶内添加酒精，酒精壶内的酒精不 能装得太满，以不超过酒精壶容积的2/3为宜。 c.往预热盘里注入一些酒精，点燃酒精使灯管受热，待 酒精接近燃完且在灯管口有火焰时，上下移动调节器调节火 焰为正常火焰。
尾气的处理方法——点燃法
尾气处理装置
方法一：将装置后的一个酒精 灯移去，将导管转向。
优 点：除处理了尾气外，还节 能。如果反应温度不够高，可以 加网罩进行改进。
尾气的处理方法——收集法
方法一：使用排水法收集多余的CO。 优点：节能，并能将尾气用于其它实验。
尾气处理装置
Biblioteka Baidu气的处理方法——收集法
方法一：使用气球收集多余的CO。
详解还原氧化铁
基本知识
炼铁原理：在高温条件下，用一氧化碳还原氧化铁。
Fe2O3 + 3CO
实验装置：
高温
2Fe + 3CO2
实验现象：玻璃管里的粉末由红色逐渐变为黑色； 试管里的澄清石灰水变浑浊。
一氧化碳的制取
浓硫酸 △
实验视频
实验原理：实验室通常用甲酸在浓硫酸的 作用下，加热发生分解反应得到一氧化碳。
高温
防止CO污染空气 。 ③在e处点燃气体的目的是____________________
改进装置——习题检验法
（2）关闭K2，开启K1，可以将d口出来的气 体再从a通人装置而循环使用。 ①c瓶中应装（ D ） A 澄清石灰水 B 水 C 石蕊溶液 D 浓硫酸 减少碳的排放,提高原料利用率 。 ②该实验这样改进的主要优点是_______________________________ 小知识：1、氢氧化钠溶液和石灰水一样，能与CO2发生 反应。一般来说，前者能吸收的CO2更多。 2、浓硫酸具有吸水性，能作干燥剂。
（1）关闭K1、开启K2，可以验证CO 还原Fe2O3的产物。 ①这是关于气体的实验， 实验前必须对装置进行
____________________ 。 气密性检查
②CO还原Fe2O3的化学方程式为
_______________________________________ Fe2O3 + 3CO 2Fe + 3CO2 。
干燥一氧化碳气体 。 。 、 处理尾气CO 。
（3）E装置中的实验现象是 红色粉末变成黑色 （4）F装置的作用是 证明反应生成了二氧化碳
再见啦
浓硫酸
改进装置——习题检验法
草酸
氢氧 化钠 溶液 澄清 石灰水 浓硫酸 澄清 石灰 水
A
B
C
D
E
F
(1)B装置中CO2与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水，则其反应方程式 为 2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O 。
(2)C装置无明显现象，C装置的作用是 证明CO2已被完全吸收 。
D装置中浓硫酸的作用是
优点：节能，并能将尾气用于其它实验。
尾气处理装置
改进装置——习题检验法
例1：2011年是国际化学年（IYC2011），其宗旨是“增进 公众对化学重要性的认识，鼓励青年人热爱化学，学习和研 究化学”．某校化学兴趣小组的同学，对课本中一氧化碳还 原氧化铁实验作了绿色化改进后制取单质铁（K1，K2是活 塞）：