摘要:氢气高温条件下与氧化铁反应

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已知草酸(H2C2O4)在加热条件下会发生分解反应,同学们对生成物产生了浓厚的兴趣,于是用实验的方法对生成的物质进行探究.
[提出猜想]产生的气体是一氧化碳、二氧化碳和水蒸气的混合物.
[查阅资料]碱石灰是固体氢氧化钠和氧化钙的混合物.
[实验过程]同学们经过讨论设计了如下图所示装置,并进行了实验(部分夹持仪器已略去).

(1)观察到装置D中产生的现象为
红色的粉末逐渐变成黑色
红色的粉末逐渐变成黑色
,写出此反应的化学方程式
3CO+Fe3O2
 高温 
.
 
2Fe+3CO2
3CO+Fe3O2
 高温 
.
 
2Fe+3CO2

(2)装置C的作用为吸收混合气体中的水和二氧化碳,其中氧化钙与水反应的化学方程式为
CaO+H2O=Ca(OH)2
CaO+H2O=Ca(OH)2

(3)观察到装置B中澄清石灰水变浑浊,写出此反应的化学方程式
CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O
CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O
,由此得出的结论为
草酸分解产生的气体中含有CO2
草酸分解产生的气体中含有CO2
.又知装置C的质量增加了,E中石灰水变浑浊了,并结合上述实验现象,某同学得出了结论.
[得出结论]同学认为猜想正确,请写出草酸分解的方程式
H2C2O4
  △  
.
 
H2O+CO2↑+CO↑
H2C2O4
  △  
.
 
H2O+CO2↑+CO↑

[反思与评价](1)有同学认为上述实验有不足之处,你认为下列建议正确的是
①②④
①②④

(填数字序号).①应在装置A、B之间增加检验水蒸气的装置;②应在装置E后增加尾气处理装置;③可将装置C换成装有浓硫酸的洗气瓶;④装置C、D之间增加盛有澄清石灰水的洗气瓶n
(2)某炼铁厂每天消耗5000t含氧化铁76%的赤铁矿石,该厂理论上可日产纯铁的质量是多少?
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图A是某化学学习小组设计的用一氧化碳还原氧化铁的实验装置.请回答以下问题:
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(1)该装置存在的一个主要问题是
 
;你的改进方法是
 

(2)实验开始时,同学们针对是先给氧化铁加热,还是先通入一氧化碳的问题展开了讨论,你认为应该
 

(3)“化学反应条件的控制是实验灵魂”,学习小组在老师指导下,对一氧化碳还原氧化铁的产物进行了深入的探究.查找资料:铁粉和四氧化三铁粉末都是黑色固体,都能被磁铁吸引.
①第一实验小组的同学用温度较高的酒精喷灯加热(图A),澄清石灰水变浑浊,且得到的黑色固体既能被磁铁吸引,又能与稀盐酸反应产生氢气,证明该黑色固体为铁粉.炼铁化学方程式为
 

②第二实验小组的同学用酒精灯加热(图B),澄清石灰水变浑浊,且得到了黑色固体,该固体能被磁铁吸引,但将该固体放入稀盐酸中,无气泡冒出,由此证明用酒精灯加热,由于温度低,得到的黑色固体为四氧化三铁.化学方程式为
 

③上述过程证明,
 
是影响反应产物的重要因素之一.
(4)铁(如图A)相比是一种成熟的高水平炼铁方法.高炉可以上边装料,下部鼓风,形成炉料下降和一氧化碳上升的相对运动,这样燃料的热能和化学能同时得到比较充分的利用,而且高炉炼铁从整体上看是一个连续的生产过程.
①为什么图C中生铁出口低于炉渣出口?
答:
 

②高炉炼铁和实验室炼铁获得的铁产品有何区别?
答:
 
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图A是某化学学习小组设计的用一氧化碳还原氧化铁的实验装置.请回答以下问题:

(1)该装置存在的一个主要问题是______;你的改进方法是______
(2)实验开始时,同学们针对是先给氧化铁加热,还是先通入一氧化碳的问题展开了讨论,你认为应该______
(3)“化学反应条件的控制是实验灵魂”,学习小组在老师指导下,对一氧化碳还原氧化铁的产物进行了深入的探究.查找资料:铁粉和四氧化三铁粉末都是黑色固体,都能被磁铁吸引.
①第一实验小组的同学用温度较高的酒精喷灯加热(图A),澄清石灰水变浑浊,且得到的黑色固体既能被磁铁吸引,又能与稀盐酸反应产生氢气,证明该黑色固体为铁粉.炼铁化学方程式为______.
②第二实验小组的同学用酒精灯加热(图B),澄清石灰水变浑浊,且得到了黑色固体,该固体能被磁铁吸引,但将该固体放入稀盐酸中,无气泡冒出,由此证明用酒精灯加热,由于温度低,得到的黑色固体为四氧化三铁.化学方程式为______.
③上述过程证明,______是影响反应产物的重要因素之一.
(4)图C是工业是高炉炼铁的装置,高炉炼铁和实验室炼铁(如图A)相比是一种成熟的高水平炼铁方法.高炉可以上边装料,下部鼓风,形成炉料下降和一氧化碳上升的相对运动,这样燃料的热能和化学能同时得到比较充分的利用,而且高炉炼铁从整体上看是一个连续的生产过程.
①为什么图C中生铁出口低于炉渣出口?
答:______.
②高炉炼铁和实验室炼铁获得的铁产品有何区别?
答:______.

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