返回

初中三年级化学

首页
首页 初中三年级化学知识 一氧化碳还原氧化铁 金属的冶炼（铁的冶炼） 试题正文
  • 实验题
    钢铁工业是国家工业的基础。
    (1)下图是教材中炼铁高炉及炉内化学变化过程示意图，    根据图示回答下列问题。    若下图中采用的铁矿石的主要成分为氧化铁，请写    出A区和B区所发生主要反应的化学方程式：  A区 _______________________________ B区________________________________

    (2)某兴趣小组在实验室中模拟炼铁化学原理的实验，对固体产物成分等进行探究。
    [设计实验]    用一氧化碳还原纯净的氧化铁    粉末，实验装置如下图

    [进行实验]    该小组按上述实验设计，在一定    温度下进行了实验，测得下列数据：    ①反应前玻璃管和内盛氧化铁粉末的总质量66．0g(玻璃管的质量为60．0g)    ②反应后玻璃管和内盛黑色固体的总质量65．8g(冷却到室温称量)

    [分析与讨论]   本实验中，玻璃管内固体粉末由红色全部变为黑色。小明同学认为该黑色固体全部    是铁，但小华同学提出了质疑，于是大家提出查阅资料。
    [查阅资料]    ①一氧化碳还原氧化铁的固体产物的成分与反应温度、反应时间等因素有关。    ②一氧化碳还原氧化铁的实验过程中固体产物可能有四氧化三铁、氧化亚铁、铁。
    [实验与猜想]    ①该小组同学将反应后的黑色固体研磨后，再用磁铁吸引，发现黑色固体粉末全部能被吸引，则该黑色固体粉末中不可能含有氧化铁和         。    ②进行猜想：黑色固体粉末可能    a．全部为铁    b·         c·        。
    [得出结论]    通过实验中获得的数据进行计算，得出黑色固体粉末为(写名称)      。
    [反思与评价]  ①一氧化碳还原氧化铁的实验中，若要得到铁可适当提高反应温度和延长反应时间。  ②实验装置图中采用虚线框内的装置，其作用有        。    A．收集一氧化碳    B．吸收二氧化碳    C．检验二氧化碳
    本题信息：2012年江苏中考真题化学实验题难度较难 来源:杨莉（初中化学）
  • 本题答案
    查看答案
本试题 “钢铁工业是国家工业的基础。(1)下图是教材中炼铁高炉及炉内化学变化过程示意图， 根据图示回答下列问题。 若下图中采用的铁矿石的主要成分为氧化铁，请写 出A...” 主要考查您对

一氧化碳还原氧化铁

金属的冶炼（铁的冶炼）

等考点的理解。关于这些考点您可以点击下面的选项卡查看详细档案。
  • 一氧化碳还原氧化铁
  • 金属的冶炼（铁的冶炼）

氧化铁自身具有氧化性，我们可以用一氧化碳还原氧化铁。
灼热的氧化铁可以和氢气（H2）、碳（C）、一氧化碳（CO）等具有还原性物质反应，生成铁+X（氧化物）。



实验室一氧化碳还原氧化铁：

①反应原理：3CO + Fe2O32Fe + 3CO2
②装置：


③现象：红色粉末逐渐变为黑色；澄清石灰石变浑浊，尾气燃烧时产生蓝色火焰。

④实验步骤：
a.检验装置的气密性
b.装入药品并固定装置
c.通入一氧化碳气体并点燃酒精灯
d.待装置内的空气全部排尽后点燃酒精喷灯给氧化铁加热
e.当试管内的红色粉末变为黑色时，停止加热
f.待玻璃管内的固体冷却后，停止通一氧化碳，并熄灭酒精灯

⑤实验结论：红色的氧化铁被一氧化碳还原成单质铁，一氧化碳在高温条件下得到了氧，生成了二氧化碳。

⑥化学反应方程式:
3CO + Fe2O32Fe + 3CO2
CO2+Ca（OH）2==CaCO3↓+H2O
2CO+O22CO2

⑦注意事项：
a.反应条件:高温;若无洒粉喷灯可在酒精灯火焰上加一个金属网罩。
b.CO有剧毒，实验应在通风橱中进行，未反应完的气体要进行尾气处理;尾气处理方法有收集法、燃烧法(将CO转变为无毒的CO2)以防止污染空气。
c.操作顺序：CO要“早出晚归”，洒精喷灯要“迟到早退”。
实验开始先通入CO，排尽装置内的空气，防止CO 与空气混合，加热时发生爆炸；实验完毕后要继续通入 CO气体，直到玻璃管冷却，防止高温下的铁与空气接触，被氧化。
金属冶炼：
金属冶炼是把金属从化合态变为游离态的过程

矿石
①工业上能用来提炼金属的矿物叫做矿石。
②常见的矿石赤铁矿(Fe2O3)、黄铁矿(FeS2)、褐铁矿(Fe2O3·xH2O)、水铝石(Al2O3·H2O)、菱铁矿(主要成分是FeCO3)、磁铁矿(Fe3O4)、方铅矿(PbS)、孔雀石 [Cu2(OH)2CO3]、赤铜矿(Cu2O)、铝土矿(主要成分是Al2O3)、黄铜矿(主要成分是CuFeS2)、辉铜矿(主要成分是Cu2S)。


铁的冶炼
①原理：把铁矿石冶炼成铁是一个复杂的过程，其主要的反应原理是：
在高温下，利用还原剂一氧化碳把铁从铁矿石里还原出来，其反应的化学方程式是： Fe2O3+3CO2Fe+3CO2

②炼铁的原料及作用：
铁矿石：提供原料
焦炭：提供能量，产生还原剂
石灰石：将矿石中的二氧化硅转变为炉渣。

 ③设备：高炉

④高炉内有关反应：
a.产生CO提供能量：C+O2CO2；CO2+C2CO
b.在高温下用CO将Fe从Fe2O3中还原出来：3CO+ Fe2O32Fe + 3CO2
c.用石灰石将矿石中的SiO2转变为炉渣除去。
CaCO3CaO+CO2↑，CaO+SiO2CaSiO3

⑤产品：生铁

炼铁高炉中出铁口低于出渣口的原因：
炼铁高炉中出铁口与出渣口的高低取决于铁水和炉渣的密度〔铁水的密度大于炉渣的密度)。
金属的冶炼方法：
①热分解法(适用于Hg,Ag不活泼的金属的冶炼，加热使其氧化物分解) 如:
2HgO=Hg+O2↑

②热还原法(适用于金属活动性顺序表中，Zn- Cu金属的冶炼)
a.用H2作还原剂(优点:制得金属纯度高，污染小) 如:Fe3O4+4H23Fe+4H2O

b.用焦炭、一氧化碳作还原剂(易混入杂质，污染大气，适合工业化大规模生产) 如:
炼铁的反应方程式为Fe2O3+3CO2Fe +3CO2
炼锌的反应万程式为2ZnO+C2Zn+CO2↑

c.用Al作还原剂(铝热剂用来焊接铁轨) 如:
8Al+3Fe3O49Fe+4Al2O3

d.电解法(适用于活泼金属Na,Mg等的冶炼) 如:
2NaCl(熔融)2Na+Cl2↑ ；MgCl2(熔融)Mg+Cl2↑

e.湿法冶金(从溶液中通过化学反应来获取金属) 如:
Fe+CuSO4==Cu+FeSO4
发现相似题
与“钢铁工业是国家工业的基础。(1)下图是教材中炼铁高炉及炉内化...”考查相似的试题有：