题目内容

完成下列CO还原Fe2O3的实验:
(1)实验开始前,先通CO,同时点燃从尖嘴处排出的气体,稍后再加热.先通CO的目的是:
排出玻璃管中的空气,防止一氧化碳不纯加热发生爆炸
排出玻璃管中的空气,防止一氧化碳不纯加热发生爆炸
.
(2)当Fe2O3由
红
红
色变为
黑
黑
色时,停止加热,继续通CO,目的是
防止生成的铁被空气中的氧气氧化
防止生成的铁被空气中的氧气氧化
,此时装置B中出现
浑浊
浑浊
,C处的火焰呈现
蓝
蓝
色.
(3)B装置的作用
检验有二氧化碳生成
检验有二氧化碳生成
,C装置的作用
除去尾气中的一氧化碳,防止污染空气
除去尾气中的一氧化碳,防止污染空气
.
(4)装置A、B、C中发生的化学反应分别为
3CO+Fe2O3
 点燃 
.
 
2Fe+3CO2
3CO+Fe2O3
 点燃 
.
 
2Fe+3CO2
、
CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O
CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O
、
2CO+O2
 点燃 
.
 
2CO2
2CO+O2
 点燃 
.
 
2CO2
.
(5)怎样用简单方法判断反应过程中是否有铁生成
用磁铁吸附,有黑色粉末被吸附
用磁铁吸附,有黑色粉末被吸附
.
分析:(1)根据一氧化碳不纯加热会发生爆炸分析.
(2)根据氧化铁呈红色,还原性的铁粉呈黑色,还原得到的铁粉温度较高若与何空气接触,会和空气中的氧气反应生成氧化铁,还原得到的铁又被氧化分析.
(3)实验室中常用澄清的石灰水检验二氧化碳气体,一氧化碳有毒,会污染空气.
(4)根据反应写出反应的方程式.
(5)根据铁能被磁铁吸附检验有铁生成.
解答:解:(1)由于一氧化碳与空气(或氧气)的混合物气体在点燃时会发生爆炸.所以,实验开始前,先通CO,同时点燃从尖嘴处排出的气体,稍后再加热.先通CO的目的是:排出玻璃管中的空气,防止一氧化碳不纯加热发生爆炸.
(2)在高温条件下,一氧化碳还原氧化铁生成了铁和二氧化碳.当Fe2O3由红色变为黑色时,停止加热.由于在高温条件下铁能与氧气反应,所以,继续通CO的目的是:防止生成的铁被空气中的氧气氧化.由于反应生成的二氧化碳能与氢氧化钙反应生成了碳酸钙沉淀和水,一氧化碳有可燃性,所以,此时装置B中出现浑浊,C处的火焰呈现蓝色.
(3)B装置的作用是:检验有二氧化碳生成.由于一氧化碳有毒,能污染空气,所以,C装置的作用除去尾气中的一氧化碳,防止污染空气.
(4)由上述分析可知,装置A、B、C中发生的化学反应分别为:3CO+Fe2O3
 点燃 
.
 
2Fe+3CO2、CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O、2CO+O2
 点燃 
.
 
2CO2.
(5)由于铁能被磁铁吸附.所以,判断反应过程中有铁生成的方法是:用磁铁吸附,有黑色粉末被吸附.
故答为:(1)排出玻璃管中的空气,防止一氧化碳不纯加热发生爆炸;(2)红,黑,防止生成的铁被空气中的氧气氧化,浑浊,篮;(3)检验有二氧化碳生成,除去尾气中的一氧化碳,防止污染空气.(4)3CO+Fe2O3
 点燃 
.
 
2Fe+3CO2、CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O、2CO+O2
 点燃 
.
 
2CO2.(5)用磁铁吸附,有黑色粉末被吸附.
点评:实验室炼铁的原理是:3CO+Fe2O3
 高温 
.
 
2Fe+3CO2.操作中要注意先通一氧化碳再加热,停止加热继续通一氧化碳直到玻璃管冷却;一氧化碳有毒不能直接排放要进行尾气处理.
练习册系列答案
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某校化学研究性学习小组的同学在学习了金属的知识后,为了解Cu的常见化合物性质,运用类比学习的思想提出如下的问题,进行探究。请你协助该小组的同学完成下列研究。

【提出问题】

① Cu的金属活泼性小于Al,Al(OH)3具有两性,Cu(OH)2也具有两性吗?

② 通常情况下,+2价Fe的稳定性小于+3价Fe,+1价Cu的稳定性也小于+2价Cu吗?

③ CuO能被H2、CO等还原,也能被NH3还原吗?

【实验方案】

⑴ 解决问题①需用到的药品有CuSO4溶液、                (填试剂),同时进行进行相关实验。

⑵ 解决问题②的实验步骤和现象如下:取98gCu(OH)2固体,加热至80℃~100℃时,得到黑色固体粉末,继续加热到1000℃以上,黑色粉末全部变成红色粉末A。冷却后称量,A的质量为72g。向A中加入适量的稀硫酸,得到蓝色溶液,同时观察到容器中还有红色固体存在。据此可推得,A的化学式为         。

⑶ 为解决问题③,设计的实验装置为(夹持及尾气处理装置装置未画出):



实验中观察到CuO变为红色物质,无水CuSO4变蓝色。同时生成一种无污染的气体。

【实验结论】

⑴ Cu(OH)2具有两性。证明Cu(OH)2具有两性的实验现象是                     。

⑵ 根据“实验方案⑵”,得出的+1价Cu和+2价Cu稳定性大小的结论是                                 ;                                    。

⑶ CuO能被NH3还原。该反应的化学方程式为                                   。

【问题讨论】

⑴ 有同学认为NH3与CuO反应中生成的红色物质是Cu,也有同学认为NH3与CuO反应中生成的红色物质是Cu和A的混合物。请你设计一个简单的实验检验NH3与CuO反应中生成的红色物质中是否含有A                                                               ;

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