摘要:实验步骤以及注意事项: (1)先通一段时间的一氧化碳.目的是为了排尽试管中的空气.防止在加热时发生爆炸. (2)点燃酒精灯.高温加热反应. (3)当氧化铁被还原后.停止高温加热.继续通入一氧化碳.目的是为了让贴在一氧化碳的环境下冷却.防止高温下的铁再次被空气中的氧气氧化. (4)当试管冷却后.在停止通入一氧化碳. (5)尾气处理:由于反应中一氧化碳气体排出.造成空气污染.因此要进行尾气处理. 例:钢铁的冶炼是人类文明的一个重要标志.右图是模拟炼铁的实验装置图. (1)请你写出冶炼生铁的化学方程式 . (2)请写出一种证明产物中含铁粉的方法: (3)此装置有不完善的地方.请写出其中一种改进的方法 . 解析:根据题给信息.能够很轻松写出该反应的化学方程式.3CO+Fe2O33CO2+2Fe, 要想进一步证明产物中含有金属铁.应该根据铁的有关性质来寻找方法.如能被磁铁吸引.能与盐酸反应生成气体.能与硫酸铜溶液反应生成红色的铜等.该装置中最不完善地方就是尾气的处理问题.应该点燃或者用气球收集起来. 答案:(1)3CO+Fe2O33CO2+2Fe (2)用磁铁吸引.或者取出少量加入到酸溶液中.由气泡产生. (3)用点燃的酒精灯烧掉有毒的尾气或者用气球收集.
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(2014?长宁区一模)同学们总结了氧气和二氧化碳的实验室制法,并利用下列装置进行练习和拓展.
Ⅰ、知识总结:
【反应原理】
用氯酸钾和二氧化锰混合加热制取氧气的化学方程式为
【气体制备】
氯酸钾和二氧化锰混合制取氧气,选择的发生装置为
【气体收集】实验室收集CO2的装置是
【实验步骤及注意事项】氯酸钾和二氧化锰混合加热制取氧气主要的实验步骤有:
①加热 ②装药品并固定仪器 ③检查装置的气密性
④用排水法收集氧气 ⑤停止加热 ⑥将导管从水槽中取出
正确的操作顺序是
A装置中试管口略向下倾斜的原因是
【气体验满】检验CO2是否收集满的方法是
【气体检验】检验瓶中气体是否为O2的方法是
Ⅱ、知识拓展
请仔细观察下列装置的特点并回答相关问题:
①实验室若用图1装置收集氧气,则氧气应从
②若要收集一定体积的二氧化碳气体,应选用
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Ⅰ、知识总结:
【反应原理】
用氯酸钾和二氧化锰混合加热制取氧气的化学方程式为
2KClO3
2KCl+O2↑
| ||
MnO2 |
2KClO3
2KCl+O2↑
,用大理石与稀盐酸制取二氧化碳的化学方程式为
| ||
MnO2 |
CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
.【气体制备】
氯酸钾和二氧化锰混合制取氧气,选择的发生装置为
A
A
(填编号,下同),用于大理石与稀盐酸制取二氧化碳的发生装置C优于B的原因是C装置能随时控制反应的发生和停止
C装置能随时控制反应的发生和停止
.【气体收集】实验室收集CO2的装置是
E
E
,选择的理由CO2的密度比空气密度大
CO2的密度比空气密度大
.【实验步骤及注意事项】氯酸钾和二氧化锰混合加热制取氧气主要的实验步骤有:
①加热 ②装药品并固定仪器 ③检查装置的气密性
④用排水法收集氧气 ⑤停止加热 ⑥将导管从水槽中取出
正确的操作顺序是
③②①④⑥⑤
③②①④⑥⑤
;A装置中试管口略向下倾斜的原因是
防止冷凝水倒流,炸裂试管底部.
防止冷凝水倒流,炸裂试管底部.
;用排水法收集氧气,开始收集的适宜时刻是有均匀、连续的气泡冒出时
有均匀、连续的气泡冒出时
.【气体验满】检验CO2是否收集满的方法是
将燃烧的木条放在集气瓶口,看是否熄灭
将燃烧的木条放在集气瓶口,看是否熄灭
.【气体检验】检验瓶中气体是否为O2的方法是
将带火星的木条伸入集气瓶内,看是否复燃
将带火星的木条伸入集气瓶内,看是否复燃
.Ⅱ、知识拓展
请仔细观察下列装置的特点并回答相关问题:
①实验室若用图1装置收集氧气,则氧气应从
b
b
(口进入(填“a”或“b”);仪器c的名称是导管
导管
.②若要收集一定体积的二氧化碳气体,应选用
图2
图2
装置(填装置序号).(2013?东营)为保证实验安全,取得预期实验效果,养成良好的实验习惯.我们应掌握正确的实验操作并遵循化学实验的安全规则,下列做法正确的是
A.实验前,应明确实验步骤和注意事项,自己设计的实验方案,须征得老师同意后再进行操作
B.不准在实验室内嬉戏打闹、大声谈话
C.为了便于观察,可用手接触药品,直接闻药品气味,但严禁品尝药品
D.加热操作中,不要凑近被加热仪器直视观察,不要将试管口朝向自己或他人
E.易燃、易爆的药品要远离火源,避免将腐蚀性药品沾在衣服或皮肤上
F.切忌向燃着的酒精灯内添加酒精,可用燃着的酒精灯去点燃另一个酒精灯
G.注意安全用电和节约用水,离开实验室前,务必关闭电源和水源.
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ABDEG
ABDEG
.A.实验前,应明确实验步骤和注意事项,自己设计的实验方案,须征得老师同意后再进行操作
B.不准在实验室内嬉戏打闹、大声谈话
C.为了便于观察,可用手接触药品,直接闻药品气味,但严禁品尝药品
D.加热操作中,不要凑近被加热仪器直视观察,不要将试管口朝向自己或他人
E.易燃、易爆的药品要远离火源,避免将腐蚀性药品沾在衣服或皮肤上
F.切忌向燃着的酒精灯内添加酒精,可用燃着的酒精灯去点燃另一个酒精灯
G.注意安全用电和节约用水,离开实验室前,务必关闭电源和水源.
铁矿石冶炼成铁是一个复杂的过程,把铁矿石和焦炭、石灰石一起加入高炉,在高温下,利用焦炭与氧气反应生成的一氧化碳把铁从铁矿石里还原出来.一氧化碳还原氧化铁的化学方程式为 .某化学兴趣小组同学在学习炼铁的相关内容时,对炼铁时还原剂的选择进行了如下探究.
【提出问题】单质碳也具有还原性,碳还原氧化铁的化学方程式为 .为什么工业上不用焦炭作为还原剂直接还原铁矿石?
【猜想与假设】焦炭和铁矿石都是固体,接触面积小,反应不易完全.
【进行实验】实验步骤及注意事项如下:
①称取两份相同质量的氧化铁粉末.一份与足量的碳粉均匀混合放入下图装置A的试管中;另一份放入下图装置B的玻璃管中.
②装置A和B两组实验同时开始进行.在装置B的反应中,实验开始前应先 (选填“通CO”或“加热”); 实验结束后应继续通入CO直至冷却至室温,其原因是 .
【实验现象】当装置B的玻璃管中固体完全由 时(选填“红色变为黑色”或“黑色变为红色”),装置A的试管中仍有 .
【解释与结论】焦炭和铁矿石都是固体,接触面积小,反应确实不易完全,这可能是工业上不用焦炭作为还原剂直接还原铁矿石的一个原因.
【交流与反思】经过查阅资料和讨论,该小组同学发现除了上述原因外,工业上不用焦炭作为还原剂直接还原铁矿石还有一些其它原因,试写出其中的一个: .
【完善实验】联想到单质碳的一些化学性质,甲同学认为在碳还原氧化铁的反应中可能还会有CO产生.为了证明碳还原氧化铁所得的气体中含有CO和CO2,将该气体通过下图的检验装置,正确的连接顺序是 (选填字母,装置可重复使用).经过检验,证实碳还原氧化铁所得的气体中确实含有CO和CO2,因此装置A的不足之处是 .
【拓展延伸】乙同学用下图测定铁的相对原子质量,主要实验步骤如下(必要的固定装置已略去):
①连接装置并检查装置气密性;
②加入药品和水;
③记录c中液面刻度(c为带有刻度的玻璃管);
④由a向b中滴加稀硫酸至过量;
⑤待b中不再有气体产生并恢复至室温后,记录c中液面刻度,计算得到气体的体积为V mL(经查,室温室压下该气体密度为ρ g/L).
(1)检验该装置气密性的方法是 .
(2)为使测得的气体体积更精确,记录c中液面刻度时,除使视线与凹液面的最低处相平外,还应 .
(3)如果实验过程中,发现稀硫酸的量不足,应 (选填“中途加酸”或“重新实验”).
(4)丙同学发现实验中由于缺少某一步骤导致数据缺乏而无法计算,该步骤是 .
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【提出问题】单质碳也具有还原性,碳还原氧化铁的化学方程式为
【猜想与假设】焦炭和铁矿石都是固体,接触面积小,反应不易完全.
【进行实验】实验步骤及注意事项如下:
①称取两份相同质量的氧化铁粉末.一份与足量的碳粉均匀混合放入下图装置A的试管中;另一份放入下图装置B的玻璃管中.
②装置A和B两组实验同时开始进行.在装置B的反应中,实验开始前应先
【实验现象】当装置B的玻璃管中固体完全由
【解释与结论】焦炭和铁矿石都是固体,接触面积小,反应确实不易完全,这可能是工业上不用焦炭作为还原剂直接还原铁矿石的一个原因.
【交流与反思】经过查阅资料和讨论,该小组同学发现除了上述原因外,工业上不用焦炭作为还原剂直接还原铁矿石还有一些其它原因,试写出其中的一个:
【完善实验】联想到单质碳的一些化学性质,甲同学认为在碳还原氧化铁的反应中可能还会有CO产生.为了证明碳还原氧化铁所得的气体中含有CO和CO2,将该气体通过下图的检验装置,正确的连接顺序是
【拓展延伸】乙同学用下图测定铁的相对原子质量,主要实验步骤如下(必要的固定装置已略去):
①连接装置并检查装置气密性;
②加入药品和水;
③记录c中液面刻度(c为带有刻度的玻璃管);
④由a向b中滴加稀硫酸至过量;
⑤待b中不再有气体产生并恢复至室温后,记录c中液面刻度,计算得到气体的体积为V mL(经查,室温室压下该气体密度为ρ g/L).
(1)检验该装置气密性的方法是
(2)为使测得的气体体积更精确,记录c中液面刻度时,除使视线与凹液面的最低处相平外,还应
(3)如果实验过程中,发现稀硫酸的量不足,应
(4)丙同学发现实验中由于缺少某一步骤导致数据缺乏而无法计算,该步骤是
铁矿石冶炼成铁是一个复杂的过程,把铁矿石和焦炭、石灰石一起加入高炉,在高温下,利用焦炭与氧气反应生成的一氧化碳把铁从铁矿石里还原出来.一氧化碳还原氧化铁的化学方程式为
[提出问题]单质碳也具有还原性,碳还原氧化铁的化学方程式为
[猜想与假设]焦炭和铁矿石都是固体,接触面积小,反应不易完全.
[进行实验]实验步骤及注意事项如下:
①称取两份相同质量的氧化铁粉末.一份与足量的碳粉均匀混合放入下图装置A的试管中;另一份放入下图装置B的玻璃管中.
②装置A和B两组实验同时开始进行.在装置B的反应中,实验开始前应先
[实验现象]当装置B的玻璃管中固体完全由
[解释与结论]焦炭和铁矿石都是固体,接触面积小,反应确实不易完全,这可能是工业上不用焦炭作为还原剂直接还原铁矿石的一个原因.
[交流与反思]经过查阅资料和讨论,该小组同学发现除了上述原因外,工业上不用焦炭作为还原剂直接还原铁矿石还有一些其它原因,试写出其中的一个:
[完善实验]联想到单质碳的一些化学性质,甲同学认为在碳还原氧化铁的反应中可能还会有CO产生.为了证明碳还原氧化铁所得的气体中含有CO和CO2,将该气体通过下图的检验装置,正确的连接顺序是
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3CO+Fe2O3
2Fe+3CO2
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3CO+Fe2O3
2Fe+3CO2
.某化学兴趣小组同学在学习炼铁的相关内容时,对炼铁时还原剂的选择进行了如下探究.
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[提出问题]单质碳也具有还原性,碳还原氧化铁的化学方程式为
3C+2Fe2O3
4Fe+3CO2↑
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3C+2Fe2O3
4Fe+3CO2↑
.为什么工业上不用焦炭作为还原剂直接还原铁矿石?
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[猜想与假设]焦炭和铁矿石都是固体,接触面积小,反应不易完全.
[进行实验]实验步骤及注意事项如下:
①称取两份相同质量的氧化铁粉末.一份与足量的碳粉均匀混合放入下图装置A的试管中;另一份放入下图装置B的玻璃管中.
②装置A和B两组实验同时开始进行.在装置B的反应中,实验开始前应先
通CO
通CO
(选填“通CO”或“加热”); 实验结束后应继续通入CO直至冷却至室温,其原因是防止高温下铁又被进入的空气氧化
防止高温下铁又被进入的空气氧化
.[实验现象]当装置B的玻璃管中固体完全由
红色变为黑色
红色变为黑色
时(选填“红色变为黑色”或“黑色变为红色”),装置A的试管中仍有仍有红色物质
仍有红色物质
.[解释与结论]焦炭和铁矿石都是固体,接触面积小,反应确实不易完全,这可能是工业上不用焦炭作为还原剂直接还原铁矿石的一个原因.
[交流与反思]经过查阅资料和讨论,该小组同学发现除了上述原因外,工业上不用焦炭作为还原剂直接还原铁矿石还有一些其它原因,试写出其中的一个:
焦炭是固体,不容易和生成的铁分离
焦炭是固体,不容易和生成的铁分离
.[完善实验]联想到单质碳的一些化学性质,甲同学认为在碳还原氧化铁的反应中可能还会有CO产生.为了证明碳还原氧化铁所得的气体中含有CO和CO2,将该气体通过下图的检验装置,正确的连接顺序是
C→D→C→E→C
C→D→C→E→C
(选填字母,装置可重复使用).经过检验,证实碳还原氧化铁所得的气体中确实含有CO和CO2,因此装置A的不足之处是缺少尾气处理装置
缺少尾气处理装置
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