co还原氧化铁(铁氧化物和CO还原方程式)

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设计题主要考察学生应用实验仪器、迁移实验原理、选择实验方案的能力。其基本原则是:原理正确、操作简单、现象明显、用药经济、安全可靠。解决问题的基本思路和方法如下:

一、思考问题的顺序

1.围绕主要问题思考。比如选择合适的实验路线和方法；所用药物和器械简单易得；实验过程快速、安全；实验现象很明显。

2.想想相关物质的制备、纯化、吸收和储存。比如在提取空气体中易受潮的物质时，往往会在设备末端连接一个干燥装置，防止空气体中的水蒸气进入。

3.思考实验的类型以及如何合理组装仪器，将实验与课本实验进行对比和衔接。例如，在实验室里，氯化铵和碱石灰的固体混合物被加热产生氨气。通过转移实验室产生O2的实验原理，选择产生O2的装置产生NH3，采用下排空气体法收集NH3。

二。仪器连接的顺序

1.使用的仪器是否合适，给定的仪器是否全部使用或选用。

2.仪器是否齐全。比如制造有毒气体，涉及有毒气体的实验，是否有尾气的吸收装置。

3.安装顺序是否合理。比如安装仪器是否遵循“从下到上，从左到右”；气体净化装置不应先干燥，再用水溶液冲洗。

4.仪器之间的连接顺序是否正确。比如洗气时“进气管长，出气管短”；“大进小出”等。干燥时除去杂质。

三。实验操作的顺序

1.连接仪器。按照“产气→除杂→干燥→主实验→尾气处理”的顺序连接实验仪器。

2.检查气密性。整套仪器接好后，要先检查装置的气密性，再装药。检查气密性的方法取决于设备。

3.装载用于实验操作的药物。

例:实验室制氧时常以氯酸钾为原料，二氧化锰为催化剂。按催化剂的意思，二氧化锰的质量和化学性质不变。试设计一个实验，证明氯酸钾分解前后二氧化锰质量不变，并说明实验程序和主要操作步骤。

分析:要证明氯酸钾分解前后二氧化锰的质量不变，必须测量两个质量，一个是加入反应器的MnO2的质量，一个是反应后剩余固体中MnO2的质量。

添加到反应器中的MnO2的质量可以在添加之前测量，而反应后的质量只能通过从剩余固体中分离MnO2来测量。因此，整个实验旨在解决二氧化锰的分离问题。

根据所学知识，MnO2不溶于水，而KCl溶于水，因此可以通过溶解和过滤将它们分离。

答案:(1)用天平称取w1 g KClO3和w2 g MnO2，混合均匀，置于大试管中；(2)组装制氧装置，加热至不再有气体释放；(3)超大试管冷却后，取出剩余固体放入小烧杯中，加水搅拌溶解KCl；(4)取一张滤纸，对折，剪去多余部分，称其质量为W3g(5)用滤纸作为过滤器，过滤(3)中制得的液体，过滤完毕后，用清水冲洗不溶物；(6)取出滤纸，小心干燥并称重。滤纸连同从滤纸上滤出的不溶物的质量为W4；(7)蒸发滤液至干，称其质量为W5；(8)将收集的氧气转化成质量为W6的氧气；(9)比较质量之间的关系，若w5+w6=w1，W4-W3 = W2，证明氯酸钾分解前后的MnO2质量没有变化。

注意:这个问题是一个简单的实验设计，但也需要综合考虑。通常，只要证明了W4-W3 = W2，就认为任务完成了。但是由于溶质和滤渣的性质没有得到验证，所以需要从质量守恒的角度证明滤渣确实是MnO2。如果不使用W4-W3，过滤出的不溶物不容易收集。其实可能会有误差，就是可能是W4-W3 < W2，这是因为MnO2并不是绝对不溶的，滤纸并不能完全滤出MnO2。

《出埃及记》2:铁对人的生命意义重大。

(1)生铁和钢是_ _ _ _ _ _ _含量不同的两种铁合金。(2)如图1所示，关闭K，将铁丝放在潮湿空气体中一段时间后，可以观察到导管内液面上升；开K后，观察导管内液位下降，导管口出现气泡。请解释一下导管中液面上升和下降的原因。(3)使用图2所示的装置制备纯净干燥的CO，然后用CO还原Fe2O3并检查气体产物。已知草酸(H2C2O4)在浓硫酸的存在下被加热。它可以分解产生一氧化碳、二氧化碳和H2O。①请写出化学方程式:_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

③从环保角度考虑，有必要对上述装置进行改进。请简述改进措施_ _ _ _ _ _

(4)某化学兴趣小组分析了一批铁样(含有杂质，不溶于水，不与稀硫酸反应)，所用的稀硫酸刚好与铁样完全反应。实验数据如下:烧杯和稀硫酸共150g，加入的铁样品为9g。完全反应后，烧杯和剩余物质的质量为158.7克，计算刚刚完全反应后得到的溶液中溶质的质量。

解析:根据生铁和钢的区别，反应化学方程式的书写，实验装置的连接，化学方程式的计算，进行分析解答。

答案:(1)生铁和钢是两种含碳量不同的铁合金，所以填写:碳。

(2)关闭K，将导线置于潮湿空气体中一段时间，可观察到导管内的液面上升；打开K后，观察到导管内液位下降，喷嘴处出现气泡。是因为铁锈消耗了烧瓶中的氧气，降低了烧瓶中的压力，增加了导管中的液位。所以填充:铁锈消耗了烧瓶中的氧气，降低了烧瓶中的压力，增加了导管中的液位。

(3)使用如图2所示的装置制备纯的和干燥的CO，然后用CO还原Fe2O3并检测气体产物。已知草酸(H2C2O4)可以在浓硫酸存在下分解，并加热产生CO、CO2和H2O..

①装置A中的草酸与浓硫酸反应并加热生成水、二氧化碳和一氧化碳，而装置C中的一氧化碳和氧化铁在高温下反应生成铁和二氧化碳。

因此，fill:h2c2o 4 = = = = H2O+CO2+CO =浓硫酸加热，

Fe2O3+3CO=高温2Fe+3CO2..

②制备纯净干燥的一氧化碳，需要先用氢氧化钠溶液除去二氧化碳，再用浓硫酸除去水分，气流需要长进长出。因此，为了达到实验目的，装置中管道接口的连接顺序从左至右为A到H，I到B，C到D，E到f .

因此，填写:A，H，I，B，C，D，E，f。

③一氧化碳有毒，会污染空气体。所以从环保角度来说，尾气点火是必须的。

(4)22.8克.