一氧化碳還原氧化鐵

/8A：一氧化碳還原氧化鐵〔2011?XX實(shí)驗(yàn)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(zhì)．關(guān)于該實(shí)驗(yàn).下列說法錯誤的是〔A、實(shí)驗(yàn)時.試管中澄清的石灰水變渾濁.證明該反應(yīng)有二氧化碳生成B、實(shí)驗(yàn)結(jié)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(yīng)后.玻璃管中的固體物質(zhì)的質(zhì)量比反應(yīng)前減少了.證明一定有鐵生成D、為了減少空氣污染.應(yīng)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(yīng)有二氧化碳生成是正確的；B、因此反應(yīng)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(yīng)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(zhì)的質(zhì)量比反應(yīng)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(jìn)行尾氣處理.故正確．故選C．〔2008?XX將CO通入盛有12g

Fe2O3的試管內(nèi).加熱反應(yīng)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(nèi)殘留固體的質(zhì)量為9.6g.則反應(yīng)生成鐵的質(zhì)量為〔A、2.4gB、5.6gC、8.4gD、9.6g考點(diǎn)：一氧化碳還原氧化鐵；根據(jù)化學(xué)反應(yīng)方程式的計算．專題：有關(guān)化學(xué)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(yīng)時氧化鐵與鐵的相對分子質(zhì)量差.列出比例進(jìn)行求解即可．解答：解：反應(yīng)前后氧化鐵與鐵的相對分子質(zhì)量差.與兩物質(zhì)質(zhì)量的差成比例設(shè)生成的鐵的質(zhì)量是x固體減少的質(zhì)量是12-9.6=2.4g3CO+Fe2O3高溫ˉ2Fe+3CO2

差量

160

112

48

x

2.4g112/48=x/2.4g解得x=5.6g故選B〔2011?XX下列有關(guān)化學(xué)反應(yīng)的說法正確的是〔A、化學(xué)反應(yīng)都是放熱反應(yīng)B、置換反應(yīng)前后.組成各物質(zhì)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(yīng)物的化學(xué)計量數(shù)之比：v〔CO：v〔Fe2O3=3：1D、銅能與硫酸鋅溶液反應(yīng).有金屬鋅析出解：A、化學(xué)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(yīng)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(xué)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(zhì).鋅不會有鋅析出.故此選項錯誤．故選C〔2011?XX在一硬質(zhì)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(nèi)固體物質(zhì)的質(zhì)量減少了1.2g.則此時玻璃管內(nèi)固體物質(zhì)中鐵元素的質(zhì)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(zhì)量保持不變.都在試管內(nèi).所以可以根據(jù)氧化鐵中的鐵元素的質(zhì)量確定最后固體中的鐵元素的質(zhì)量．氧化鐵中的鐵元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為56×256×2+16×3×100%=70%.所以8g氧化鐵中鐵元素的質(zhì)量為8g×70%=5.6g．而部分反應(yīng)后的試管內(nèi)物質(zhì).由于鐵不會轉(zhuǎn)化為氣體逸出.所以鐵元素的質(zhì)量為5.6g．〔本題很容易錯誤理解為使試管內(nèi)的鐵的質(zhì)量.即單質(zhì)鐵的質(zhì)量〔2005?XX現(xiàn)有A、B、C、D、E、F、G七種物質(zhì).C、F是最常見的金屬.B是氣體單質(zhì).D為淺綠色溶液.G為藍(lán)色溶液.它們之間存在如下關(guān)系：〔1推測下列物質(zhì)的化學(xué)式：B.D,.F；〔2寫出C→A轉(zhuǎn)化的化學(xué)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(lán)色溶液.可得C和F.然后逐步的推導(dǎo)出其它物質(zhì)．解答：解：由C+G→D+F.D為淺綠色溶液.G為藍(lán)色溶液可得C為鐵.而F為銅．又由C+E→B+D.C、F是最常見的金屬.B是氣體單質(zhì)可得B為氫氣.E為一種酸.D為一種鐵鹽．C點(diǎn)燃可得A.所以A為四氧化三鐵．故答案為：〔1H2、FeS04〔或FeCl2、Cu〔23Fe+202點(diǎn)燃ˉFe304〔2010?XX〔1工業(yè)煉鐵是用CO和Fe2O3反應(yīng)制得鐵.其化學(xué)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(xué)方程式正確的是〔填序號．①3Fe+2AlCl3=3FeCl2+2Al

②3Cu+2AlCl3=3CuCl2+2Al

③Fe+CuCl2=FeCl2+Cu〔3某實(shí)驗(yàn)室廢液中含有HCl、FeCl2和CuCl2等物質(zhì).若向其中加入稍過量的鐵粉.充分反應(yīng)后過濾.則濾渣中含有〔填化學(xué)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ˉ2Fe+3CO2〔2由于鐵、銅、鋁的金屬活動性由強(qiáng)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〔3由于鐵可以和溶液中的HCl、CuCl2發(fā)生反應(yīng).且鐵是過量的.因此充分反應(yīng)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(lǐng)域替代易生銹的鋼鐵.其主要原因是．①鋁的硬度小

②鋁很活潑

③地殼中鋁的含量高

④鋁的表面易生成致密的保護(hù)膜〔2鋼鐵的冶煉是人類文明的一個重要標(biāo)志．圖8-4是實(shí)驗(yàn)室模擬煉鐵的裝置圖.寫出冶煉生鐵的化學(xué)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(qiáng).但是表面有致密的氧化物薄膜而導(dǎo)致不易生銹．檢驗(yàn)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(qiáng).但是表面有致密的氧化物薄膜而導(dǎo)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.③④；〔2根據(jù)圖可知.此反應(yīng)為一氧化碳還原氧化鐵.檢驗(yàn)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ˉ3CO2+2Fe.取反應(yīng)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?XX鋼鐵是使用最多的金屬材料．在今年的化學(xué)活動周中.某校興趣小組的同學(xué)在老師指導(dǎo)下做了二個有關(guān)鐵的實(shí)驗(yàn)．實(shí)驗(yàn)一：用干燥純凈的一氧化碳還原氧化鐵實(shí)驗(yàn)裝置如下圖：其中A是實(shí)驗(yàn)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(yīng)的化學(xué)方程式是：H2C2O4加熱濃硫酸ˉˉH2O+CO2↑+CO↑．請回答下列問題：〔1B裝置中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是．〔2C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．〔3E裝置中的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是．〔4F裝置的作用是、．實(shí)驗(yàn)二：鋁粉和氧化鐵粉末反應(yīng)〔鋁熱反應(yīng)實(shí)驗(yàn)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(diǎn)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(xì)沙中．實(shí)驗(yàn)后老師作了如下提示：實(shí)驗(yàn)中鎂條和氯酸鉀的作用是提供反應(yīng)所需的高溫條件.鋁粉和氧化鐵粉末在高溫條件下的反應(yīng)叫鋁熱反應(yīng).屬于置換反應(yīng).該反應(yīng)常用于焊接鋼軌．請寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式．該反應(yīng)中單質(zhì)鋁與一氧化碳有相似的〔填"氧化"或"還原"性．實(shí)驗(yàn)后同學(xué)們對金屬與金屬氧化物間的反應(yīng)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(yīng)嗎？同學(xué)們在請教老師后設(shè)計了如下實(shí)驗(yàn)方案并進(jìn)行了探究．實(shí)驗(yàn)方案：實(shí)驗(yàn)組別實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象結(jié)論實(shí)驗(yàn)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(yīng)．實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)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(yīng)．實(shí)驗(yàn)總結(jié)：金屬與金屬氧化物在高溫條件下有些能反應(yīng).有些不能反應(yīng)．反思拓展：金屬與金屬氧化物在高溫條件下反應(yīng)的規(guī)律和金屬與的反應(yīng)相似．分析：實(shí)驗(yàn)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(yàn)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(yàn)二氧化碳的存在；實(shí)驗(yàn)二：實(shí)驗(yàn)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(yīng)叫鋁熱反應(yīng).屬于置換反應(yīng).寫出化學(xué)反應(yīng)式；一氧化碳具有還原性；實(shí)驗(yàn)方案：實(shí)驗(yàn)1：根據(jù)結(jié)論：Zn和CuO能發(fā)生置換反應(yīng)．填寫實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象；實(shí)驗(yàn)2：根據(jù)現(xiàn)象寫出結(jié)論．解答：解：實(shí)驗(yàn)一〔1根據(jù)化學(xué)方程式：H2C2O4加熱濃硫酸ˉˉH2O+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?xì)怏w.化學(xué)反應(yīng)式是：2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O．故答案為：2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O；〔2C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?xì)怏w；〔3E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；〔4F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(diǎn)燃尾氣.是因?yàn)檫^量的有毒一氧化碳會污染空氣.所以要進(jìn)行尾氣處理．故答案為：證明反應(yīng)生成了二氧化碳、尾氣處理；實(shí)驗(yàn)二實(shí)驗(yàn)裝置如下圖：鋁粉和氧化鐵粉末在高溫條件下的反應(yīng)叫鋁熱反應(yīng).屬于置換反應(yīng).我們可以據(jù)此寫出化學(xué)反應(yīng)式：2Al+Fe2O3高溫ˉ2Fe+Al2O3.一氧化碳具有還原性.是在化學(xué)反應(yīng)中得到氧的物質(zhì).在該反應(yīng)中鋁也是得到氧的物質(zhì).所以具有還原性．故答案為：2Al+Fe2O3高溫ˉ2Fe+Al2O3、還原；實(shí)驗(yàn)方案：實(shí)驗(yàn)1：根據(jù)結(jié)論：Zn和CuO能發(fā)生置換反應(yīng).說明置換出銅單質(zhì)．故實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是：黑色粉末變成紅色．故答案為：紅；實(shí)驗(yàn)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(zhì).鎂與氧化銅發(fā)生了置換反應(yīng)．故答案為：無、鎂與氧化銅發(fā)生了置換反應(yīng)；反思拓展：金屬與金屬氧化物在高溫條件下反應(yīng)的規(guī)律是：活動性較強(qiáng)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(yīng)相似．故答案為：鹽溶液〔2009?XX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(zhì)量分?jǐn)?shù)〔雜質(zhì)不含鐵元素且在實(shí)驗(yàn)過程中不發(fā)生任何變化.實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄在下表中．提示：FeCO3

高溫ˉ

FeO+CO2↑實(shí)驗(yàn)前實(shí)驗(yàn)后硬質(zhì)玻璃管〔含樣品

165.6g

159.6g說

明①空硬質(zhì)玻璃管質(zhì)量為l45.6g②含鐵各物質(zhì)反應(yīng)完全〔1該含菱鐵礦的礦石樣品中碳酸亞鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)；〔2實(shí)驗(yàn)結(jié)束后盛有澄清石灰水的試管的總質(zhì)量比反應(yīng)前的總質(zhì)量增加克．分析：〔1固體物質(zhì)的減少主要是因?yàn)閺奶妓醽嗚F變成鐵.失去了CO3.所以質(zhì)量的減少為CO3↑的質(zhì)量.根據(jù)兩者的關(guān)系求算碳酸亞鐵的質(zhì)量.從而求算出其質(zhì)量分?jǐn)?shù)．〔2空硬質(zhì)玻璃管中減少的質(zhì)量就是與一氧化碳結(jié)合的氧元素的質(zhì)量.所以要根據(jù)與一氧化碳結(jié)合的氧元素的質(zhì)量求算二氧化碳的質(zhì)量．解答：解：〔1因空硬質(zhì)玻璃管質(zhì)量是l45.6g.實(shí)驗(yàn)前硬質(zhì)玻璃管〔含樣品的質(zhì)量是165.6g.實(shí)驗(yàn)后硬質(zhì)玻璃管〔含樣品的質(zhì)量是159.6g.參加反應(yīng)的樣品的質(zhì)量是165.6g-l45.6g=20g.而固體物質(zhì)的質(zhì)量減少為165.6g-159.6g=6g.即碳酸根的質(zhì)量為6g；設(shè)碳酸亞鐵的質(zhì)量為x．FeCO3～CO3116

60x

6g116/60=x/6gx=11.6g碳酸亞鐵在樣品中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為11.6g/20.0g×100%=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(zhuǎn)化為二氧化碳．設(shè)與一氧化碳反應(yīng)生成的二氧化碳的質(zhì)量為y.而碳酸亞鐵分解所生成的二氧化碳質(zhì)量為z．CO3～一氧化碳轉(zhuǎn)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(zhì)量為4.4g+4.4g=8.8g．故答案為：58%；〔2生成二氧化碳的質(zhì)量是：8.8g．這些二氧化碳被試管中的澄清石灰水吸收.實(shí)驗(yàn)結(jié)束后盛有澄清石灰水的試管的總質(zhì)量比反應(yīng)前的總質(zhì)量增加8.8g．故答案為：8.8g．〔2010?XX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(xué)式：B.C．〔2你能判斷出A中含有的元素是.依據(jù)是．〔3D與NaOH溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式：.該反應(yīng)屬于反應(yīng)〔填反應(yīng)類型．分析：紅色金屬為銅.藍(lán)色沉淀為氫氧化銅沉淀；藍(lán)色溶液為可溶性銅鹽的溶液.常指硫酸銅溶液；能與Fe2O3反應(yīng)生成Fe的物質(zhì)主要為C、H2和CO；利用以上物質(zhì)的性質(zhì).結(jié)合轉(zhuǎn)化關(guān)系圖中反應(yīng)的特點(diǎn).采用逆推的方法完成對物質(zhì)的推斷；根據(jù)對物質(zhì)的推斷結(jié)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(yīng)生成的C物質(zhì)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(lán)色溶液D由A與稀硫酸反應(yīng)所得.可判斷D溶液為硫酸銅溶液.硫