1、 1 4 铁的冶炼 本部分考查： 实验室用 CO 还原氧化铁的实验 ； 工业炼铁 【知识点睛】 1 常见铁矿石 赤铁矿（主要成分 Fe2O3）、磁铁矿（主要成分 Fe3O4）、菱铁矿（主要成分FeCO3）。 2 冶炼金属的方法有：主要有火法（碳还原法）及电解法。 3实验室用 CO还原氧化铁的实验 （ 1） 原理： 2 3 2F e O 3 CO 2 F e 3 CO 高 温 （ 2） 操作 ： 连接装置，并检验气密性。 先通入一氧化碳片刻，再点燃尾气处的酒精灯。 点燃酒精喷灯，对氧化铁进行加热。 实验结束后，熄灭酒精灯，停止加热，并继续通入一氧化碳。 待玻璃管冷却后，停止通入一氧化碳，熄灭尾气
2、处的酒精灯。 （ 3） 现象：红色粉末逐渐变黑，澄清的石灰水变浑浊，尾气燃烧时产生蓝色火焰。 （ 4）注意事项： CO 要 “早出晚归 ”，酒精喷灯要 “迟到早退 ”。 实验开始前，先通入 CO，将装置内的空气排干净，再点燃酒精喷灯，目的是防止混有空气的 CO高温爆炸；实验结束后，先熄灭酒精喷灯，当装置冷却到室温时再停止通入 CO，目的是防止刚得到的铁粉被再次氧化及防止石灰水倒吸。 （ 5） 有关反应方程式 2 3 23 C O + F e O 2 F e + 3 C O 高 温 2 3 22Ca O H + CO Ca CO + H O 222CO 2 + O C O 点 燃 2 4工业炼铁
3、 （ 1） 原理：在高温下，利用一氧化碳把铁从铁矿石里 还原 出来。 （ 2） 原料 及相关的反应和作用 ： 焦炭燃烧产生 CO提供能量 在高温下用 CO 将 Fe 从铁矿石中还原出来 2 3 2F e O 3 CO 2 F e 3 CO 高 温 用石灰石将矿石中的二氧化硅转变为炉渣 注意：实际生产时，高炉炼出的是生铁，大部分生铁用于炼钢。炼钢的原理是：高温下，用氧气把生铁中过量的碳和其它杂质，分批氧化成气体或炉渣而除去。 【例题精讲】 例 1 下图是一氧化碳与氧化铁反应的装置图，根据图示回答有关问题： （ 1）写出一氧化碳与氧化铁反应的化学方程式 _； （ 2） 证明玻璃管中的化学反应有二氧
4、化碳生成的现象是 _ （ 3） 尾端酒精灯的作用是 _ （ 4）某小组同学欲检验一氧化碳还原氧化铁生成的固体是铁（不考虑有氧化铁剩余），请你简述他们可能设计的一种化学实验方案（包括实验现象、操作和结论） 实验操作 实验现象 实验结论 一氧化碳还原氧化铁生成的固体是铁 解析： 本题考查实验室 用 CO 还原氧化铁的实验 。实验原理： 2 3 2F e O 3 CO 2 F e 3 CO 高 温 。 生成的 二氧化碳可以 和澄清石灰水反应生成白色沉淀碳酸钙，所以 证明玻璃管中的化学反应有二氧化碳生成的现象是 澄清石灰水变浑浊。因为 尾气 CO 有毒，点燃后生成无毒的二氧化碳，所以尾端酒精灯的作用是
5、 ：尾气处理。根据铁的性质来检验固体成分。 铁能与稀盐酸反3 应生成氯化亚铁和氢气，可用小试管取待测样品少量，加入适量的稀盐酸， 若 观察到有气泡产生，溶液变为浅绿色，说明生成的固体是铁 。 答案： （ 1） 2 3 2F e O 3 CO 2 F e 3 CO 高 温 ； （ 2） 澄清石灰水变浑浊； （ 3）尾气处理； （ 4） 实验操作 实验现象 实验结论 用小试管取待测样品少量，加入适量的稀盐酸 有气泡产生，溶液变为浅绿色 一氧化碳还原氧化铁生成的固体是铁 【练习】 1 利用如图装置在实验室模拟炼铁，并将得到的尾气中的一氧化碳和二氧化碳进行分离和收集（提示： NaOH 溶液可以吸收 C
6、O2 气体） 实验步骤如下： （ 1）检查装置气密性 （ 2）取一定质量的氧化铁加入硬质玻璃管中，其它容器中各加入适量试剂（如图所示） （ 3）关闭分液漏斗开关和 K2，打开 K1，通入 CO 气体一段时间，排除装置内的空气此时装置存在的缺陷是 _ （ 4）继续通 CO，在出口 M 处将气体干燥并用小试管收集后检验气体纯度待装置内气体纯净后，打开分液漏斗开关 K，将足量的氢氧化钠溶液放入锥形瓶中，使液面没过导管下端，关闭开关 K，点燃酒精喷灯，装置 A 的玻璃管中反应的化学方程式是 _当装置 C 中的现象是 _时，说明装置 B 中的反应是充分的，立即关闭 K1，打开 K2，装置 D 中收集到的气体是 CO （ 5）一段时间后，停止加热，继续通 CO 气体至装置 A 的药品冷却经称量氢氧化钠溶液增重 2.64g，此时生成 Fe 的质量是 _g（结果精确到 0.1g） 4 答案： 1.(3) 一 氧化碳排放会造成空气污染 ； (4) 2 3 2F e O 3 CO 2 F e 3 CO 高 温 ； 不变浑浊； (5)2.2g
