2024年中考化学专题复习专题三核心实验突破第4讲一氧化碳还原氧化铁

专题三 核心实验突破 第4讲 一氧化碳还原氧化铁 鲁教版 九年级下 九年级化学专题复习 一、实验原理 Fe2O3＋3CO=====2Fe＋3CO2 二、实验现象 玻璃管内：红棕色粉末变为黑色； 试管内：澄清石灰水变浑浊。 高温 三、尾气处理 一氧化碳有毒，需要进行尾气处理，可通过点燃处理或收集备用，防止污染空气。 四、操作先后顺序 实验前：先通一氧化碳再加热。目的：排尽空气，以防发生爆炸； 实验后：先停止加热，后继续通一氧化碳。目的：防止生成的铁再被氧化。简记为“CO早出晚归，酒精喷灯迟到早退”。 五、突破常见误区 1．操作中不能颠倒的四个步骤以及错误操作导致的实验后果。 2．尾气处理的原因和方法。 针 对 训 练 1．用一氧化碳还原氧化铁的实验(如图)中，Fe2O3转化为铁的具体过程是：Fe2O3――→Fe3O4――→FeO――→Fe。 已知铁的氧化物除Fe2O3外，其余均为黑色。 400～500 ℃ 600～680 ℃ 700～800 ℃ 下列说法正确的是(　　) A．装置中漏斗的作用是防止发生倒吸 B．通过实验现象可以判断氧化铁是否完全转化为铁 C．该实验中所有的化学反应里，氧元素的化合价均未改变 D．当硬质玻璃管内固体中铁元素的质量分数为74%时，固体成分是Fe3O4和FeO 【点拨】 一氧化碳有毒，倒置漏斗的作用是使CO2被充分吸收，点燃过量的一氧化碳，防止污染空气，A错误；随着反应的进行，玻璃管中的粉末由红色逐渐变为黑色，通过实验现象不能判断氧化铁是否完全转化为铁，因为铁、四氧化三铁和氧化亚铁均为黑色固体，B错误； 一氧化碳在空气中点燃生成二氧化碳，其中反应物氧气为单质，氧元素化合价为0价，生成物二氧化碳中氧元素化合价为－2价，化合价发生变化，C错误； Fe2O3、Fe3O4和FeO中铁元素的质量分数分别为×100%＝70%、×100%≈72.4%、×100%≈77.8%， 结合题中Fe2O3转化为铁的过程可知，当硬质玻璃管内固体中铁元素的质量分数为74%时，固体成分是Fe3O4和FeO，D正确。 【答案】D 2．某研究小组利用如图所示装置进行探究实验。已知：①碳酸镁加热易分解：MgCO3=====MgO＋CO2↑；②氢氧化钠溶液常用于吸收二氧化碳气体。 (1)装置B中发生的反应是____________________ (用化学方程式表示)。 △ C＋CO2=====2CO 高温 (2)装置C中盛有足量的氢氧化钠溶液，它的作用是_____ _________。 (3)装置D中无水氯化钙的作用是____________。 除去 干燥CO气体 二氧化碳 (4)装置E中发生反应后可观察到的现象是_____________ __________。 (5)图中装置F是安全瓶，能防倒吸，从实验安全角度考虑，本实验还应该在装置____和____之间添加装置F。 红色粉末逐渐 B C 变成黑色 3．【2023·杭州二模】利用如图所示的装置可进行一氧化碳还原氧化铁的实验，其中氮气可用作本实验的保护气，盛放氧化铁的是一支带有支管的试管，其支管可用于导出试管内的气体， 酒精灯带网罩，整套装 置的气密性良好。 实验前，止水夹a、b均处于关闭状态，开始实验时，打开a，通入氮气一段时间后点燃酒精灯，再关闭a打开b，通入一氧化碳。请联系所学知识回答下列问题： (1)该实验过程中观察到的现象为_____________________ _____________。 红色固体变黑色，澄清 【点拨】 一氧化碳和氧化铁在高温的条件下反应生成铁和二氧化碳，二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，所以该实验过程中可以观察到的现象为红色固体变黑色，澄清石灰水变浑浊。 石灰水变浑浊 (2)实验结束时，应先打开a通入 氮气，再_________________， 最后继续通氮气直至装置冷却。 关闭b，熄灭酒精灯 【点拨】 实验结束时，应先打开a通入氮气，再关闭b，熄灭酒精灯，最后继续通氮气直至装置冷却。 (3)广口瓶中引出的导管伸到火焰处的好处为___________ _________。 节约资源， 【点拨】 一氧化碳有毒，需处理尾气，广口瓶中引出的导管伸到火焰处的好处是节约资源，保护环境。 保护环境 (4)反应前氧化铁的质量为m1 g，如果称得反应后固体质量m2 g的范围为 ______________时，可以判断氧化铁未完全反应。 m1＜m2≤m1 【点拨】 反应前氧化铁的质量为m1 g，含有铁元素的质量为×100%×m1 g＝m1 g，如果称得反应后固体质量m2 g的范围为m1＜m2≤m1时，可以判断氧化铁未完全反应。 4. 【2023·广州】某小组采用图a所示实验装置探究CO还原Fe2O3时，出现了争论。甲同学观察到固体由红色变