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2021年中考化学一轮复习课件实验5 一氧化碳还原氧化铁(课件)
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这是一份2021年中考化学一轮复习课件实验5 一氧化碳还原氧化铁(课件)，共35页。PPT课件主要包含了考情透视·明考试风向，典题精析·炼答题秘诀，终极大预测等内容，欢迎下载使用。
考向1 实验操作及注意事项的常规考查(★★★★★)【例题1】(2019·河南中招)如图为一氧化碳还原氧化铁实验。下列说法中正确的是( )A.开始时应先预热玻璃管,后通入一氧化碳B.实验中玻璃管里粉末由黑色逐渐变成红棕色C.参加反应的氧化铁和一氧化碳质量比为40∶7D.将尾气点燃或收集,可防止一氧化碳污染空气
【母题延伸】(1)实验中盛澄清石灰水的试管中可观察到的现象是___________________________________; (2)停止加热后,继续通入气体,直到玻璃管冷却,目的是__________________。
【析·命题陷阱】陷阱1:将实验步骤、现象、尾气处理等易错、易混点整合到一起考查,引导考生疏忽出错。陷阱2:引入化学方程式的计算,增加解题难度。
【破·答题关键】①CO与空气的混合气体,点燃或加热时可能发生爆炸,故实验时应先通入一氧化碳,再加热。②根据化学方程式中的质量关系确定参加反应的氧化铁和一氧化碳的质量比。③一氧化碳有毒,直接排放到空气中会污染环境,可将尾气点燃或用气球收集。
答案:D【母题延伸】(1)澄清石灰水变浑浊(2)防止生成的铁被氧化
【高分·必备点】1.考查实验原理Fe2O3+3CO 2Fe+3CO22.考查实验现象玻璃管内:红棕色粉末变为黑色;试管内:澄清石灰水变浑浊。
3.考查尾气处理一氧化碳有毒,需要进行尾气处理,需要进行点燃处理或收集备用,防止污染空气。4.考查操作先后顺序实验前:先通一氧化碳再加热,目的:排尽空气,以免爆炸;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早来晚走,酒精灯迟到早退”。
【规避·失分点】一氧化碳还原氧化铁实验“三防”防爆炸(提前通入CO,排尽空气)、防氧化(停止加热后继续通入CO)、防污染(要有尾气处理装置)
考向2 变形创新考查(★★★★)【例题2】(2020·河南中招)如图为CO还原Fe2O3的微型装置图,则A处V形管内的固体粉末由________色逐渐变黑; B处V形管内的溶液变浑浊,化学方程式为________________________; 将尾气点燃,化学方程式为___________________。
【母题延伸】(1)A处发生反应的化学方程式为______________________________________。 (2)当氧化铁充分反应后,应先___________________。 (3)在不拆开装置的情况下,可采取________的方法检验A处固体产物。
【析·命题陷阱】陷阱1:结合创新的实验装置迷惑考生,增加解题难度。陷阱2:题目涉及化学方程式较多,增大了解题难度。
【破·答题关键】①根据反应原理确定实验现象:一氧化碳具有还原性,能与氧化铁反应生成铁和二氧化碳,玻璃管A中出现的现象是红棕色粉末逐渐变黑。②该实验中涉及的化学反应包括:A处一氧化碳与氧化铁在高温(或加热)条件下生成铁和二氧化碳,B处二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙和水;尾气中的一氧化碳点燃生成二氧化碳,据此书写化学方程式。
答案:红棕 CO2+Ca(OH)2==== CaCO3↓+H2O 2CO+O2 2CO2【母题延伸】(1)Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2(2)停止加热 (3)用磁铁吸引
【高分·必备点】中考中常结合母题装置进行变形或探究,主要考查方式为尾气的处理, 生成物的检验或混合气体的除杂、检验等。(1)考查生成物铁的检验方法①用磁铁吸引生成物能被磁铁吸引则说明生成了铁。
②用稀盐酸检验将生成物加入稀盐酸中,若有气泡产生,则说明有铁生成。(2)考查CO、CO2混合气体的成分检验确定混合气体中是否含有一氧化碳或二氧化碳时的实验步骤①要先通过澄清石灰水进行检验,若变浑浊,证明有二氧化碳;②再将气体通过足量的氢氧化钠溶液吸收除去二氧化碳,再将气体通入玻璃管,与氧化铁发生反应,将反应后的气体通入澄清石灰水,若变浑浊,证明混合气体含一氧化碳。
【高分必做题】1.钢铁厂利用焦炭产生的一氧化碳来炼铁,某同学用此原理按如图装置进行实验,下列说法中正确的是( )A.参加反应的氧化铁和一氧化碳质量比为40∶7B.在该过程中氧化铁发生还原反应C.氢氧化钠溶液可以用来检验气体产物D.反应结束后,含有未反应的氧化铁固体,可以采用加入稀盐酸的方法来提纯铁
B 根据一氧化碳与氧化铁反应的化学方程式可知参加反应的氧化铁和一氧化碳质量比为160∶84=40∶21,A错误;在该过程中氧化铁失去氧,发生还原反应,B正确;氢氧化钠溶液与二氧化碳反应没有明显现象,不能用来检验二氧化碳,C错误;铁能与盐酸反应,加入稀盐酸不能提纯铁,D错误。
2.利用如图所示实验装置模拟工业炼铁。下列说法正确的是( )A.实验时应先点燃酒精灯后通COB.充分加热,a处固体由黑色变为红色C.b处可用澄清石灰水检验生成的CO2D.可用NaOH溶液吸收尾气中的CO
C 由于CO是可燃性气体,实验时要先通CO排出管内空气,再点燃酒精灯,A错误;a处氧化铁和一氧化碳在加热条件下生成铁和二氧化碳,可观察到固体由红色变为黑色,B错误;二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,检验二氧化碳可以用澄清石灰水,C正确;一氧化碳不与氢氧化钠溶液反应,不能用氢氧化钠溶液吸收CO,D错误。
3.图1是一氧化碳还原氧化铁的装置,图2是高炉炼铁示意图。下列叙述正确的是( ) A.实验原理:CO+FeO Fe+CO2B.图1中通入气体前应点燃酒精喷灯C.图1中涉及的基本反应类型只有化合反应D.两图中得到的铁是完全相同的
C 在高温的条件下,一氧化碳与氧化铁反应生成铁和二氧化碳,化学方程式为Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2,A错误;CO具有可燃性,与玻璃管中的空气混合受热会发生爆炸。因此应先通CO排尽玻璃管中的空气,然后再点燃酒精喷灯,B错误;一氧化碳与氧化铁高温反应、二氧化碳与氢氧化钙反应都不属于基本反应类型;在点燃的条件下,一氧化碳与氧气反应生成二氧化碳,属于基本反应类型中的化合反应,C正确;图1是一氧化碳还原氧化铁,能得到纯铁,图2是炼铁高炉,得到的是生铁,属于混合物,D错误。
4.如图装置可以做CO还原Fe2O3的实验并检验该反应的气体生成物,已知由一氧化碳发生装置得到的CO中混有杂质CO2和H2O。下列说法正确的是( )A.B装置玻璃管内发生的是置换反应B.即使没有A装置,该实验也能达到检验气体生成物的目的C.实验结束后先停止通CO,再熄灭B处酒精喷灯D.去掉C装置也能证明CO和Fe2O3发生了反应
D 装置B中发生的反应是一氧化碳与氧化铁在高温的条件下反应生成铁和二氧化碳,反应物是两种化合物,不属于置换反应,A错误;装置A可以除去原气体中混有的少量的二氧化碳,若没有A装置,则无法证明使澄清的石灰水变浑浊的气体是否是反应后新生成的,B错误;实验结束后先熄灭B处酒精喷灯,等到装置冷却至室温时再停止通CO,C错误;由B中红色粉末慢慢变成黑色就可以证明CO和Fe2O3发生了反应,D正确。
5.如图所示装置可以做CO还原Fe2O3的实验。a处发生反应的化学方程式为_____________________________, b处的实验现象为______________________; 从环境保护角度考虑,该装置存在明显的不足,写出改进的方法:____________________________________________________________。
【解析】一氧化碳具有还原性,能与氧化铁反应生成铁和二氧化碳,反应的化学方程式为Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2;二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊,故b处的实验现象为澄清的石灰水变浑浊;一氧化碳有毒,直接排放到空气中会污染环境,本实验的缺陷是没有设计尾气处理装置,可用酒精灯点燃尾气或用气球收集。答案:Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2 澄清的石灰水变浑浊 用酒精灯点燃尾气或用气球收集
6.钢铁是基本的结构材料,称为“工业的骨骼”。实验室可利用如图装置模拟炼铁反应。(1)写出A装置玻璃管内发生反应的化学方程式__________________________。 (2)C装置在实验中的作用是________________________。
(3)请设计实验证明D烧杯中溶质的成分__________________________________________________。(简要写出实验步骤、现象及结论)
【解析】(1)A装置玻璃管内氧化铁和一氧化碳反应生成铁和二氧化碳,发生反应的化学方程式:Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2。(2)C装置在实验中的作用是吸收二氧化碳,收集一氧化碳。(3)C装置中为氢氧化钠溶液,与二氧化碳反应生成碳酸钠,为验证碳酸钠和氢氧化钠的存在,可结合氢氧化钠变质的实验探究,实验步骤:取适量溶液于试管中,滴加足量氯化钙溶液,再滴加酚酞试液;实验现象:产生白色沉淀,溶液变红色;实验结论:溶液中含有碳酸钠和氢氧化钠。
答案:(1)Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2 (2)吸收二氧化碳,收集一氧化碳 (3)实验步骤:取适量溶液于试管中,滴加足量氯化钙溶液,再滴加酚酞试液。 实验现象:产生白色沉淀,溶液变红色。 实验结论:溶液中含有碳酸钠和氢氧化钠
【学霸制胜题】1.如图为实验室模拟还原氧化铁的实验装置(夹持仪器等省略),已知:HCOOH H2O+CO↑。下列说法合理的是( )A.装置丙中发生反应的化学方程式为FeO+CO Fe+CO2B.装置乙中氢氧化钠的作用是吸收、除去二氧化碳C.与课本模拟工业炼铁装置相比,该装置环保无污染D.装置丁处装入澄清石灰水的目的是检验生成的CO2
D 一氧化碳具有还原性,能与氧化铁反应生成铁和二氧化碳,A错误;氢氧化钠能与二氧化碳反应,装置乙中氢氧化钠的作用除了吸收、除去二氧化碳,还能吸收水蒸气,B错误;一氧化碳有毒,直接排放到空气中会污染环境,该装置没有设计尾气处理装置,C错误;二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,装置丁处装入澄清石灰水的目的是检验生成的CO2,D正确。
2.已知草酸在浓硫酸作用下受热分解生成二氧化碳,一氧化碳和水。用如图微型实验装置可制取CO,然后用CO还原Fe3O4并检验气体产物。(1)装置B中氢氧化钠固体的作用是________________________。 (2)写出C中Fe3O4发生反应的化学方程式________________________。 (3)采用微型实验装置有哪些优点?(答出一条即可)
考向1 实验操作及注意事项的常规考查(★★★★★)【例题1】(2019·河南中招)如图为一氧化碳还原氧化铁实验。下列说法中正确的是( )A.开始时应先预热玻璃管,后通入一氧化碳B.实验中玻璃管里粉末由黑色逐渐变成红棕色C.参加反应的氧化铁和一氧化碳质量比为40∶7D.将尾气点燃或收集,可防止一氧化碳污染空气
【母题延伸】(1)实验中盛澄清石灰水的试管中可观察到的现象是___________________________________; (2)停止加热后,继续通入气体,直到玻璃管冷却,目的是__________________。
【析·命题陷阱】陷阱1:将实验步骤、现象、尾气处理等易错、易混点整合到一起考查,引导考生疏忽出错。陷阱2:引入化学方程式的计算,增加解题难度。
【破·答题关键】①CO与空气的混合气体,点燃或加热时可能发生爆炸,故实验时应先通入一氧化碳,再加热。②根据化学方程式中的质量关系确定参加反应的氧化铁和一氧化碳的质量比。③一氧化碳有毒,直接排放到空气中会污染环境,可将尾气点燃或用气球收集。
答案:D【母题延伸】(1)澄清石灰水变浑浊(2)防止生成的铁被氧化
【高分·必备点】1.考查实验原理Fe2O3+3CO 2Fe+3CO22.考查实验现象玻璃管内:红棕色粉末变为黑色;试管内:澄清石灰水变浑浊。
3.考查尾气处理一氧化碳有毒,需要进行尾气处理,需要进行点燃处理或收集备用,防止污染空气。4.考查操作先后顺序实验前:先通一氧化碳再加热,目的:排尽空气,以免爆炸;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早来晚走,酒精灯迟到早退”。
【规避·失分点】一氧化碳还原氧化铁实验“三防”防爆炸(提前通入CO,排尽空气)、防氧化(停止加热后继续通入CO)、防污染(要有尾气处理装置)
考向2 变形创新考查(★★★★)【例题2】(2020·河南中招)如图为CO还原Fe2O3的微型装置图,则A处V形管内的固体粉末由________色逐渐变黑; B处V形管内的溶液变浑浊,化学方程式为________________________; 将尾气点燃,化学方程式为___________________。
【母题延伸】(1)A处发生反应的化学方程式为______________________________________。 (2)当氧化铁充分反应后,应先___________________。 (3)在不拆开装置的情况下,可采取________的方法检验A处固体产物。
【析·命题陷阱】陷阱1:结合创新的实验装置迷惑考生,增加解题难度。陷阱2:题目涉及化学方程式较多,增大了解题难度。
【破·答题关键】①根据反应原理确定实验现象:一氧化碳具有还原性,能与氧化铁反应生成铁和二氧化碳,玻璃管A中出现的现象是红棕色粉末逐渐变黑。②该实验中涉及的化学反应包括:A处一氧化碳与氧化铁在高温(或加热)条件下生成铁和二氧化碳,B处二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙和水;尾气中的一氧化碳点燃生成二氧化碳,据此书写化学方程式。
答案:红棕 CO2+Ca(OH)2==== CaCO3↓+H2O 2CO+O2 2CO2【母题延伸】(1)Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2(2)停止加热 (3)用磁铁吸引
【高分·必备点】中考中常结合母题装置进行变形或探究,主要考查方式为尾气的处理, 生成物的检验或混合气体的除杂、检验等。(1)考查生成物铁的检验方法①用磁铁吸引生成物能被磁铁吸引则说明生成了铁。
②用稀盐酸检验将生成物加入稀盐酸中,若有气泡产生,则说明有铁生成。(2)考查CO、CO2混合气体的成分检验确定混合气体中是否含有一氧化碳或二氧化碳时的实验步骤①要先通过澄清石灰水进行检验,若变浑浊,证明有二氧化碳;②再将气体通过足量的氢氧化钠溶液吸收除去二氧化碳,再将气体通入玻璃管,与氧化铁发生反应,将反应后的气体通入澄清石灰水,若变浑浊,证明混合气体含一氧化碳。
【高分必做题】1.钢铁厂利用焦炭产生的一氧化碳来炼铁,某同学用此原理按如图装置进行实验,下列说法中正确的是( )A.参加反应的氧化铁和一氧化碳质量比为40∶7B.在该过程中氧化铁发生还原反应C.氢氧化钠溶液可以用来检验气体产物D.反应结束后,含有未反应的氧化铁固体,可以采用加入稀盐酸的方法来提纯铁
B 根据一氧化碳与氧化铁反应的化学方程式可知参加反应的氧化铁和一氧化碳质量比为160∶84=40∶21,A错误;在该过程中氧化铁失去氧,发生还原反应,B正确;氢氧化钠溶液与二氧化碳反应没有明显现象,不能用来检验二氧化碳,C错误;铁能与盐酸反应,加入稀盐酸不能提纯铁,D错误。
2.利用如图所示实验装置模拟工业炼铁。下列说法正确的是( )A.实验时应先点燃酒精灯后通COB.充分加热,a处固体由黑色变为红色C.b处可用澄清石灰水检验生成的CO2D.可用NaOH溶液吸收尾气中的CO
C 由于CO是可燃性气体,实验时要先通CO排出管内空气,再点燃酒精灯,A错误;a处氧化铁和一氧化碳在加热条件下生成铁和二氧化碳,可观察到固体由红色变为黑色,B错误;二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,检验二氧化碳可以用澄清石灰水,C正确;一氧化碳不与氢氧化钠溶液反应,不能用氢氧化钠溶液吸收CO,D错误。
3.图1是一氧化碳还原氧化铁的装置,图2是高炉炼铁示意图。下列叙述正确的是( ) A.实验原理:CO+FeO Fe+CO2B.图1中通入气体前应点燃酒精喷灯C.图1中涉及的基本反应类型只有化合反应D.两图中得到的铁是完全相同的
C 在高温的条件下,一氧化碳与氧化铁反应生成铁和二氧化碳,化学方程式为Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2,A错误;CO具有可燃性,与玻璃管中的空气混合受热会发生爆炸。因此应先通CO排尽玻璃管中的空气,然后再点燃酒精喷灯,B错误;一氧化碳与氧化铁高温反应、二氧化碳与氢氧化钙反应都不属于基本反应类型;在点燃的条件下,一氧化碳与氧气反应生成二氧化碳,属于基本反应类型中的化合反应,C正确;图1是一氧化碳还原氧化铁,能得到纯铁,图2是炼铁高炉,得到的是生铁,属于混合物,D错误。
4.如图装置可以做CO还原Fe2O3的实验并检验该反应的气体生成物,已知由一氧化碳发生装置得到的CO中混有杂质CO2和H2O。下列说法正确的是( )A.B装置玻璃管内发生的是置换反应B.即使没有A装置,该实验也能达到检验气体生成物的目的C.实验结束后先停止通CO,再熄灭B处酒精喷灯D.去掉C装置也能证明CO和Fe2O3发生了反应
D 装置B中发生的反应是一氧化碳与氧化铁在高温的条件下反应生成铁和二氧化碳,反应物是两种化合物,不属于置换反应,A错误;装置A可以除去原气体中混有的少量的二氧化碳,若没有A装置,则无法证明使澄清的石灰水变浑浊的气体是否是反应后新生成的,B错误;实验结束后先熄灭B处酒精喷灯,等到装置冷却至室温时再停止通CO,C错误;由B中红色粉末慢慢变成黑色就可以证明CO和Fe2O3发生了反应,D正确。
5.如图所示装置可以做CO还原Fe2O3的实验。a处发生反应的化学方程式为_____________________________, b处的实验现象为______________________; 从环境保护角度考虑,该装置存在明显的不足,写出改进的方法:____________________________________________________________。
【解析】一氧化碳具有还原性,能与氧化铁反应生成铁和二氧化碳,反应的化学方程式为Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2;二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊,故b处的实验现象为澄清的石灰水变浑浊;一氧化碳有毒,直接排放到空气中会污染环境,本实验的缺陷是没有设计尾气处理装置,可用酒精灯点燃尾气或用气球收集。答案:Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2 澄清的石灰水变浑浊 用酒精灯点燃尾气或用气球收集
6.钢铁是基本的结构材料,称为“工业的骨骼”。实验室可利用如图装置模拟炼铁反应。(1)写出A装置玻璃管内发生反应的化学方程式__________________________。 (2)C装置在实验中的作用是________________________。
(3)请设计实验证明D烧杯中溶质的成分__________________________________________________。(简要写出实验步骤、现象及结论)
【解析】(1)A装置玻璃管内氧化铁和一氧化碳反应生成铁和二氧化碳,发生反应的化学方程式:Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2。(2)C装置在实验中的作用是吸收二氧化碳,收集一氧化碳。(3)C装置中为氢氧化钠溶液,与二氧化碳反应生成碳酸钠,为验证碳酸钠和氢氧化钠的存在,可结合氢氧化钠变质的实验探究,实验步骤:取适量溶液于试管中,滴加足量氯化钙溶液,再滴加酚酞试液;实验现象:产生白色沉淀,溶液变红色;实验结论:溶液中含有碳酸钠和氢氧化钠。
答案:(1)Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2 (2)吸收二氧化碳,收集一氧化碳 (3)实验步骤:取适量溶液于试管中,滴加足量氯化钙溶液,再滴加酚酞试液。 实验现象:产生白色沉淀,溶液变红色。 实验结论:溶液中含有碳酸钠和氢氧化钠
【学霸制胜题】1.如图为实验室模拟还原氧化铁的实验装置(夹持仪器等省略),已知:HCOOH H2O+CO↑。下列说法合理的是( )A.装置丙中发生反应的化学方程式为FeO+CO Fe+CO2B.装置乙中氢氧化钠的作用是吸收、除去二氧化碳C.与课本模拟工业炼铁装置相比,该装置环保无污染D.装置丁处装入澄清石灰水的目的是检验生成的CO2
D 一氧化碳具有还原性,能与氧化铁反应生成铁和二氧化碳,A错误;氢氧化钠能与二氧化碳反应,装置乙中氢氧化钠的作用除了吸收、除去二氧化碳,还能吸收水蒸气,B错误;一氧化碳有毒,直接排放到空气中会污染环境,该装置没有设计尾气处理装置,C错误;二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,装置丁处装入澄清石灰水的目的是检验生成的CO2,D正确。
2.已知草酸在浓硫酸作用下受热分解生成二氧化碳,一氧化碳和水。用如图微型实验装置可制取CO,然后用CO还原Fe3O4并检验气体产物。(1)装置B中氢氧化钠固体的作用是________________________。 (2)写出C中Fe3O4发生反应的化学方程式________________________。 (3)采用微型实验装置有哪些优点?(答出一条即可)
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