已知在不同的温度下，CO与铁的氧化物反应能生成另一种铁的氧化物和CO2。现利用下图1的实验装置进行实验，反应过程中管内的固体质量随温度的...

题文

已知在不同的温度下，CO与铁的氧化物反应能生成另一种铁的氧化物（或铁单质）和CO₂。现利用下图1的实验装置进行实验，反应过程中管内的固体质量随温度的变化曲线如图2。

注：图1中的仪器甲是一种加热仪器，图2中A、B点的固体组成分别是FeO、Fe₃O₄中的一种。
（1）查阅资料发现，酒精灯加热时玻璃管的受热温度是400～500℃，酒精喷灯加热时玻璃管的受热温度是800～1200℃。实验室要利用图1来制取金属铁，仪器甲应选用的加热仪器是             （填“酒精灯”或“酒精喷灯”）；图1装置明显存在的不足之处是             。
（2）利用图2显示的相关信息，回答如下问题。
①在0～400℃温度范围内，管内固体质量不变，其原因是              。
②图中x=             g。
③试据图计算并推断A点固体的合理化学式             。

题型：未知 难度：其他题型

答案

（1）酒精喷灯； 没有对尾气进行处理
（2）①没有达到CO与氧化铁反应的温度； ②1.68； ③Fe₃O₄
推断过程如下：
设A点固体的化学式为Fe_xO_y，根据反应前后铁元素守恒
2.4g氧化铁中铁元素的质量=2.32g
Fe_xO_y中铁元素的质量，2.4g×（112/160）=2.32g×[56x/（56x+16y）]，得x：y=3：4

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解析

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考点

据考高分专家说，试题“已知在不同的温度下，CO与铁.....”主要考查你对 [一氧化碳还原氧化铁 ]考点的理解。

一氧化碳还原氧化铁

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 + Fe₂O₃

2Fe + 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 + Fe₂O₃

2Fe + 3CO₂
CO₂+Ca（OH）₂==CaCO₃↓+H₂O
2CO+O₂

2CO₂

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。