一氧化碳還原氧化鐵.doc

8A：一氧化碳還原氧化鐵（2011武漢）實驗室里，用如右圖所示裝置還原氧化鐵的過程中，可能生成四氧化三鐵、氧化亞鐵或鐵等固體物質關于該實驗，下列說法錯誤的是（）A、實驗時，試管中澄清的石灰水變渾濁，證明該反應有二氧化碳生成B、實驗結束時，玻璃管中紅色的氧化鐵粉末變成黑色，該產(chǎn)物不一定是鐵C、反應后，玻璃管中的固體物質的質量比反應前減少了，證明一定有鐵生成D、為了減少空氣污染，應增加尾氣處理裝置分析：A、根據(jù)二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁判斷；B、除鐵粉以外，四氧化三鐵、氧化亞鐵也是黑色的；C、根據(jù)提供可知，還可能生成四氧化三鐵、氧化亞鐵等；D、從尾氣中可能有一氧化碳考慮解答：解：A、試管中澄清的石灰水變渾濁，證明該反應有二氧化碳生成是正確的；B、因此反應也可能生成四氧化三鐵或氧化亞鐵，它們也是黑色的，所以玻璃管中紅色的氧化鐵粉末變成黑色，該產(chǎn)物不一定是鐵，正確；C、此反應中的生成物可能有鐵粉和四氧化三鐵、氧化亞鐵，所以玻璃管中的固體物質的質量比反應前減少了，證明一定有鐵生成，錯誤；D、尾氣中可能有一氧化碳，一氧化碳有毒，所以一定要進行尾氣處理，故正確故選C（2008連云港）將CO通入盛有12gFe2O3的試管內，加熱反應一段時間后，停止加熱，繼續(xù)通入CO至試管冷卻，此時試管內殘留固體的質量為9.6g，則反應生成鐵的質量為（）A、2.4gB、5.6gC、8.4gD、9.6g考點：一氧化碳還原氧化鐵；根據(jù)化學反應方程式的計算專題：有關化學方程式的計算；差量法分析：此題是一道利用差量法解決的典型題目，根據(jù)反應時氧化鐵與鐵的相對分子質量差，列出比例進行求解即可解答：解：反應前后氧化鐵與鐵的相對分子質量差，與兩物質質量的差成比例設生成的鐵的質量是x固體減少的質量是12-9.6=2.4g 3CO+Fe2O3高溫2Fe+3CO2差量160 112 48 x2.4g 112/48=x/2.4g解得x=5.6g 故選B（2011蘇州）下列有關化學反應的說法正確的是（）A、化學反應都是放熱反應B、置換反應前后，組成各物質的所有元素的化合價一定不變C、用一氧化碳還原氧化鐵，反應物的化學計量數(shù)之比：v（CO）：v（Fe2O3）=3：1D、銅能與硫酸鋅溶液反應，有金屬鋅析出解：A、化學變化發(fā)生時一定有能量的變化，但并不是都放熱，故此選項錯誤B、置換反應中元素化合價一定會有改變，但并不是所有元素的化合價都有改變，故此選項錯誤C、根據(jù)方程式的配平可知其計量數(shù)之比，利用其方程式可知其化學計量數(shù)之比是：3：1，故此選項正確D、銅比鋅的活動性弱，所以銅不能置換出鋅的單質，鋅不會有鋅析出，故此選項錯誤故選C（2011濟南）在一硬質玻璃管中盛放著8gFe2O3，通入CO氣體高溫加熱一段時間，冷卻后，測得玻璃管內固體物質的質量減少了1.2g，則此時玻璃管內固體物質中鐵元素的質量為下列的（）A、6.8gB、5.6gC、2.8gD、1.2g解答：解：由于變化前后鐵元素的質量保持不變，都在試管內，所以可以根據(jù)氧化鐵中的鐵元素的質量確定最后固體中的鐵元素的質量氧化鐵中的鐵元素的質量分數(shù)為 562 562+163100%=70%，所以8g氧化鐵中鐵元素的質量為8g70%=5.6g而部分反應后的試管內物質，由于鐵不會轉化為氣體逸出，所以鐵元素的質量為5.6g（本題很容易錯誤理解為使試管內的鐵的質量，即單質鐵的質量）（2005蘇州）現(xiàn)有A、B、C、D、E、F、G七種物質，C、F是最常見的金屬，B是氣體單質，D為淺綠色溶液，G為藍色溶液，它們之間存在如下關系：（1）推測下列物質的化學式：B ，D ,，F(xiàn) ；（2）寫出CA轉化的化學方程式： 分析：由C、F是最常見的金屬，D為淺綠色溶液，G為藍色溶液，可得C和F，然后逐步的推導出其它物質解答：解：由C+GD+F，D為淺綠色溶液，G為藍色溶液可得C為鐵，而F為銅又由C+EB+D，C、F是最常見的金屬，B是氣體單質可得B為氫氣，E為一種酸，D為一種鐵鹽C點燃可得A，所以A為四氧化三鐵故答案為：（1）H2、FeS04（或FeCl2）、Cu（2）3Fe+202點燃Fe304（2010瀘州）（1）工業(yè)煉鐵是用CO和Fe2O3反應制得鐵，其化學方程式為 （2）根據(jù)鐵、銅、鋁三種金屬的活動順序判斷下列化學方程式正確的是 （填序號）3Fe+2AlCl3=3FeCl2+2Al3Cu+2AlCl3=3CuCl2+2AlFe+CuCl2=FeCl2+Cu（3）某實驗室廢液中含有HCl、FeCl2和CuCl2等物質，若向其中加入稍過量的鐵粉，充分反應后過濾，則濾渣中含有 （填化學式）解答：解：（1）由于一氧化碳具有還原性，在高溫的條件下，可以把氧化鐵還原為鐵，故答案為：3CO+Fe2O3高溫 2Fe+3CO2（2）由于鐵、銅、鋁的金屬活動性由強到弱的順序是鋁鐵銅，而只有前面的金屬可以把排在它后面的金屬從鹽溶液中置換出來，故答案為：（3）由于鐵可以和溶液中的HCl、CuCl2發(fā)生反應，且鐵是過量的，因此充分反應后過濾，濾渣中含有生成的銅和過量的鐵，故答案為：Fe和Cu如圖是金屬活動性順序中銅、錫、鐵和鋁元素被人類大規(guī)模開發(fā)、利用的大致年限（1）選擇編號填空：鋁的利用比銅和鐵晚得多，原因是 ；目前鋁在多個領域替代易生銹的鋼鐵，其主要原因是 鋁的硬度小鋁很活潑地殼中鋁的含量高鋁的表面易生成致密的保護膜（2）鋼鐵的冶煉是人類文明的一個重要標志圖8-4是實驗室模擬煉鐵的裝置圖，寫出冶煉生鐵的化學方程式： ；能證明產(chǎn)物中有鐵粉的方法是： （3）在組裝儀器時，把玻璃管插入橡膠管的操作方法是： 分析：金屬越活潑，越不易冶煉出來，鋁雖然活動性比鐵強，但是表面有致密的氧化物薄膜而導致不易生銹檢驗鐵的存在可以使用加酸化氣的方法用水將玻璃管潤濕，以起到潤滑的作用解答：解：（1）在金屬活動性順序中，鋁鐵銅，金屬越活潑，越不易冶煉出來，故鋁的利用比銅和鐵晚得多，鋁雖然活動性比鐵強，但是表面有致密的氧化物薄膜而導致不易生銹，所以本題答案為：鋁比銅鐵活潑不易從礦物中提煉出來，；（2）根據(jù)圖可知，此反應為一氧化碳還原氧化鐵，檢驗鐵的存在可以使用加酸化氣的方法，所以本題答案為：3CO+Fe2O3高溫3CO2+2Fe，取反應的少量固體放入鹽酸中看有無氣泡生成；（3）在組裝儀器時，為使玻璃管易于插入橡膠管，往往用水將玻璃管潤濕，以起到潤滑的作用，所以本題答案為：先把試管口用水濕潤，然后稍稍用力，即可把玻璃管插入膠皮管（2011無錫）鋼鐵是使用最多的金屬材料在今年的化學活動周中，某校興趣小組的同學在老師指導下做了二個有關鐵的實驗實驗一：用干燥純凈的一氧化碳還原氧化鐵實驗裝置如下圖：其中A是實驗室用草酸（H2C2O4）和濃硫酸加熱制取一氧化碳的氣體發(fā)生裝置，反應的化學方程式是：H2C2O4加熱濃硫酸H2O+CO2+CO請回答下列問題：（1）B裝置中發(fā)生反應的化學方程式是 （2）C裝置無明顯現(xiàn)象，C裝置的作用是 D裝置中濃硫酸的作用是 （3）E裝置中的實驗現(xiàn)象是 （4）F裝置的作用是 、 實驗二：鋁粉和氧化鐵粉末反應（鋁熱反應）實驗裝置如下圖：圖中紙漏斗由兩張濾紙折疊成漏斗狀套在一起，使四周都有四層，點燃鎂條后觀察到的現(xiàn)象：鎂條劇烈燃燒，發(fā)出耀眼的白光，放出大量的熱，紙漏斗的下部被燒穿，有熔融物落入細沙中實驗后老師作了如下提示：實驗中鎂條和氯酸鉀的作用是提供反應所需的高溫條件，鋁粉和氧化鐵粉末在高溫條件下的反應叫鋁熱反應，屬于置換反應，該反應常用于焊接鋼軌請寫出該反應的化學方程式 該反應中單質鋁與一氧化碳有相似的 （填“氧化”或“還原”）性實驗后同學們對金屬與金屬氧化物間的反應產(chǎn)生興趣，激發(fā)了探究熱情提出問題：任何金屬與金屬氧化物在高溫條件下都能反應嗎？同學們在請教老師后設計了如下實驗方案并進行了探究實驗方案：實驗組別實驗操作實驗現(xiàn)象結論實驗1取Zn、CuO粉末的均勻混合物于密閉容器中，高溫加熱向冷卻后的固體中加入足量的稀鹽酸黑色粉末變成 色固體部分溶解，有氣泡產(chǎn)生，水溶液呈無色Zn和CuO能發(fā)生置換反應實驗2取Mg、CuO粉末的均勻混合物于密閉容器中，高溫加熱向冷卻后的固體中加入足量的稀鹽酸發(fā)生爆炸，黑色粉末變成紅色固體部分溶解，有氣泡產(chǎn)生，水溶液呈 色 實驗3取Cu、Fe2O3粉末的均勻混合物于密閉容器中，高溫加熱粉末無變化Cu、Fe2O3不能反應實驗總結：金屬與金屬氧化物在高溫條件下有些能反應，有些不能反應反思拓展：金屬與金屬氧化物在高溫條件下反應的規(guī)律和金屬與 的反應相似分析：實驗一：（1）氫氧化鈉溶液吸收二氧化碳生成二氧化碳與水；（2）澄清石灰水遇二氧化碳變渾濁，可用來檢驗二氧化碳的存在；濃硫酸具有很好的吸水性；（3）根據(jù)一氧化碳還原氧化鐵的生成物考慮；（4）澄清石灰水遇二氧化碳變渾濁，可用來檢驗二氧化碳的存在；實驗二：實驗裝置如下圖：根據(jù)鋁粉和氧化鐵粉末在高溫條件下的反應叫鋁熱反應，屬于置換反應，寫出化學反應式；一氧化碳具有還原性；實驗方案：實驗1：根據(jù)結論：Zn和CuO能發(fā)生置換反應填寫實驗現(xiàn)象；實驗2：根據(jù)現(xiàn)象寫出結論解答：解：實驗一（1）根據(jù)化學方程式：H2C2O4加熱濃硫酸H2O+CO2+CO可知，有CO2生成，B裝置中的氫氧化鈉溶液可以吸收二氧化碳氣體，化學反應式是：2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O故答案為：2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O；（2）C裝置中的澄清石灰水遇二氧化碳變渾濁，而C裝置中無明顯現(xiàn)象，說明二氧化碳已被氫氧化鈉溶液完全吸收；D裝置中濃硫酸的作用是吸收制取CO過程中產(chǎn)生的水，得到干燥的CO；故答案為：證明二氧化碳已被完全吸收、干燥一氧化碳氣體；（3）E裝置中的氧化鐵在CO的還原作用下，由紅色的氧化鐵粉末變成黑色的鐵粉故答案為：紅色粉末變成黑色；（4）F裝置中的澄清石灰水遇二氧化碳變渾濁，可以用來證明二氧化碳的存在；點燃尾氣，是因為過量的有毒一氧化碳會污染空氣，所以要進行尾氣處理故答案為：證明反應生成了二氧化碳、尾氣處理；實驗二實驗裝置如下圖：鋁粉和氧化鐵粉末在高溫條件下的反應叫鋁熱反應，屬于置換反應，我們可以據(jù)此寫出化學反應式：2Al+Fe2O3高溫2Fe+Al2O3，一氧化碳具有還原性，是在化學反應中得到氧的物質，在該反應中鋁也是得到氧的物質，所以具有還原性故答案為：2Al+Fe2O3高溫2Fe+Al2O3、還原；實驗方案：實驗1：根據(jù)結論：Zn和CuO能發(fā)生置換反應，說明置換出銅單質故實驗現(xiàn)象是：黑色粉末變成紅色故答案為：紅；實驗2：根據(jù)現(xiàn)象：發(fā)生爆炸，黑色粉末變成紅色，說明氧化銅變成了銅單質，鎂與氧化銅發(fā)生了置換反應故答案為：無、鎂與氧化銅發(fā)生了置換反應；反思拓展：金屬與金屬氧化物在高溫條件下反應的規(guī)律是：活動性較強的金屬可以將其后面的金屬從它們的氧化物中置換出來，與金屬與鹽溶液的反應相似故答案為：鹽溶液（2009鹽城）利用下圖所示裝置測定某含菱鐵礦的礦石樣品中碳酸亞鐵的質量分數(shù)（雜質不含鐵元素且在實驗過程中不發(fā)生任何變化），實驗數(shù)據(jù)記錄在下表中提示：FeCO3高溫FeO+CO2 實驗前實驗后硬質玻璃管（含樣品）165.6g159.6g說明空硬質玻璃管質量為l45.6g含鐵各物質反應完全（1）該含菱鐵礦的礦石樣品中碳酸亞鐵的質量分數(shù) ；（2）實驗結束后盛有澄清石灰水的試管的總質量比反應前的總質量增加 克分析：（1）固體物質的減少主要是因為從碳酸亞鐵變成鐵，失去了CO3，所以質量的減少為CO3的質量，根據(jù)兩者的關系求算碳酸亞鐵的質量，從而求算出其質量分數(shù)（2）空硬質玻璃管中減少的質量就是與一氧化碳結合的氧元素的質量，所以要根據(jù)與一氧化碳結合的氧元素的質量求算二氧化碳的質量解答：解：（1）因空硬質玻璃管質量是l45.6g，實驗前硬質玻璃管（含樣品）的質量是165.6g，實驗后硬質玻璃管（含樣品）的質量是159.6g，參加反應的樣品的質量是165.6g-l45.6g=20g，而固體物質的質量減少為165.6g-159.6g=6g，即碳酸根的質量為6g；設碳酸亞鐵的質量為xFeCO3CO3116 60x6g116/60=x/6gx=11.6g碳酸亞鐵在樣品中的質量分數(shù)為11.6g/20.0g100%=58%（2）分析可知碳酸根離子中只有一個氧原子和一氧化碳而生成二氧化碳，而剩余部分直接轉化為二氧化碳設與一氧化碳反應生成的二氧化碳的質量為y，而碳酸亞鐵分解所生成的二氧化碳質量為zCO3一氧化碳轉化的CO2碳酸亞鐵分解產(chǎn)生的CO260 44 446g y z60/6g=44/y=44/zy=4.4gz=4.4g所以二氧化碳總質量為4.4g+4.4g=8.8g故答案為：58%；（2）生成二氧化碳的質量是：8.8g這些二氧化碳被試管中的澄清石灰水吸收，實驗結束后盛有澄清石灰水的試管的總質量比反應前的總質量增加 8.8g故答案為：8.8g（2010湛江）在古代，人們曾經(jīng)把A礦石放入烈火中煅燒獲得一種紅色金屬下圖是A能發(fā)生的變化，根據(jù)圖示回答下列問題（1）寫出B、C的化學式：B ，C （2）你能判斷出A中含有的元素是 ，依據(jù)是 （3）D與NaOH溶液反應的化學方程式： ，該反應屬于 反應（填反應類型）分析：紅色金屬為銅，藍色沉淀為氫氧化銅沉淀；藍色溶液為可溶性銅鹽的溶液，常指硫酸銅溶液；能與Fe2O3反應生成Fe的物質主要為C、H2和CO；利用以上物質的性質，結合轉化關系圖中反應的特點，采用逆推的方法完成對物質的推斷；根據(jù)對物質的推斷結果，完成所提出的問題解答：解：（1）根據(jù)無色氣體B能在高溫下與木炭反應生成的C物質可以還原Fe2O3，生成無色氣體B，可推斷氣體B為CO2、C為CO；故答案為：CO2；CO；（2）根據(jù)藍色溶液D由A與稀硫酸反應所得，可判斷D溶液為硫酸銅溶液，硫酸銅與氫氧化鈉生成的藍色沉淀