一氧化碳还原氧化铁

钢铁是使用最多的金属材料．在今年的化学活动周中，某校兴趣小组的同学在老师指导下做了二个有关铁的实验．实验一：用干燥纯净的一氧化碳还原氧化铁实验装置如下图：其中A...

2023-07-12 06:12发布

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这道初中化学的题目是：
钢铁是使用最多的金属材料．在今年的化学活动周中，某校兴趣小组的同学在老师指导下做了二个有关铁的实验．
实验一：用干燥纯净的一氧化碳还原氧化铁
实验装置如下图：

其中A是实验室用草酸（H2C2O4）和浓硫酸加热制取一氧化碳的气体发生装置，反应的化学方程式是：H2C2O4
浓硫酸
.
△
H2O+CO2↑+CO↑．请回答下列问题：
（1）B装置中发生反应的化学方程式是______．
（2）C装置无明显现象，C装置的作用是______．
D装置中浓硫酸的作用是______．
（3）E装置中的实验现象是______．
（4）F装置的作用是______、______．
实验二：铝粉和氧化铁粉末反应（铝热反应）
实验装置如下图：
图中纸漏斗由两张滤纸折叠成漏斗状套在一起，使四周都有四层，点燃镁条后观察到的现象：镁条剧烈燃烧，发出耀眼的白光，放出大量的热，纸漏斗的下部被烧穿，有熔融物落入细沙中．
实验后老师作了如下提示：实验中镁条和氯酸钾的作用是提供反应所需的高温条件，铝粉和氧化铁粉末在高温条件下的反应叫铝热反应，属于置换反应，该反应常用于焊接钢轨．请写出该反应的化学方程式______．该反应中单质铝与一氧化碳有相似的______（填“氧化”或“还原”）性．
实验后同学们对金属与金属氧化物间的反应产生兴趣，激发了探究热情．
提出问题：任何金属与金属氧化物在高温条件下都能反应吗？
同学们在请教老师后设计了如下实验方案并进行了探究．
实验方案：
实验组别实验操作实验现象结论
实验1取Zn、CuO粉末的均匀混合物于密闭容器中，高温加热．
向冷却后的固体中加入足量的稀盐酸．		黑色粉末变成______色

固体部分溶解，有气泡产生，水溶液呈无色．		Zn和CuO能发生置换反应．
实验2取Mg、CuO粉末的均匀混合物于密闭容器中，高温加热．
向冷却后的固体中加入足量的稀盐酸．		发生爆炸，黑色粉末变成红色．
固体部分溶解，有气泡产生，水溶液呈______色．
______
实验3取Cu、Fe2O3粉末的均匀混合物于密闭容器中，高温加热．粉末无变化Cu、Fe2O3不能反应．
实验总结：金属与金属氧化物在高温条件下有些能反应，有些不能反应．
反思拓展：金属与金属氧化物在高温条件下反应的规律和金属与______的反应相似．
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1条回答
伊人
1楼-- · 2023-07-12 06:36
这道初中化学题的正确答案为：
实验一
（1）根据化学方程式：H2C2O4
浓硫酸
.
△
H2O+CO2↑+CO↑可知，有CO2生成，B装置中的氢氧化钠溶液可以吸收二氧化碳气体，化学反应式是：2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O．
故为：2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O；
（2）C装置中的澄清石灰水遇二氧化碳变浑浊，而C装置中无明显现象，说明二氧化碳已被氢氧化钠溶液完全吸收；D装置中浓硫酸的作用是吸收制取CO过程中产生的水，得到干燥的CO；
故为：证明二氧化碳已被完全吸收、干燥一氧化碳气体；
（3）E装置中的氧化铁在CO的还原作用下，由红色的氧化铁粉末变成黑色的铁粉．
故为：红色粉末变成黑色；
（4）F装置中的澄清石灰水遇二氧化碳变浑浊，可以用来证明二氧化碳的存在；点燃尾气，是因为过量的有毒一氧化碳会污染空气，所以要进行尾气处理．
故为：证明反应生成了二氧化碳、尾气处理；
实验二
实验装置如下图：铝粉和氧化铁粉末在高温条件下的反应叫铝热反应，属于置换反应，我们可以据此写出化学反应式：2Al+Fe2O3
高温
.
2Fe+Al2O3，一氧化碳具有还原性，是在化学反应中得到氧的物质，在该反应中铝也是得到氧的物质，所以具有还原性．
故为：2Al+Fe2O3
高温
.
2Fe+Al2O3、还原；
实验方案：
实验1：根据结论：Zn和CuO能发生置换反应，说明置换出铜单质．故实验现象是：黑色粉末变成红色．
故为：红；
实验2：根据现象：发生爆炸，黑色粉末变成红色，说明氧化铜变成了铜单质，镁与氧化铜发生了置换反应．
故为：无、镁与氧化铜发生了置换反应；
反思拓展：金属与金属氧化物在高温条件下反应的规律是：活动性较强的金属可以将其后面的金属从它们的氧化物中置换出来，与金属与盐溶液的反应相似．故为：盐溶液．
解题思路
浓硫酸
.
△

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