科粤版初三下学期化学

《钢铁是怎样炼成的》考点精粹

工业炼铁

主要设备
高炉
原料
铁矿石、焦炭、石灰石和空气等
反应原理
在高温的条件下,利用焦炭与氧气反应生成的一氧化碳把铁从铁矿石中还原出来
化学方程式
①产生还原剂:$C + O _ {2} \stackrel {\text {高温}} {=} C O _ {2}$;$CO _ {2} + C \stackrel {\text {高温}} {=} 2 C O$
②生成生铁:$3 CO + Fe _ {2} O _ {3} \stackrel {\text {高温}} {=} 2 Fe + 3 CO _ {2}$
产品
生铁

一氧化碳还原氧化铁

实验药品
氧化铁粉末、澄清石灰水、一氧化碳气体
实验装置
实验步骤
①检查装置的气密性
②装入药品并固定装置
③向玻璃管内通入$CO$气体
④加热氧化铁
⑤停止加热
⑥停止通入$CO$气体
实验现象
红色粉末逐渐变成黑色;澄清的石灰水变浑浊;尾气燃烧产生蓝色火焰。
化学方程式
$3 CO + Fe _ {2} O _ {3} \stackrel {\text {高温}} {=} 2 Fe + 3 CO _ {2}$(玻璃管中)
$CO _ {2} + Ca ( OH ) _ {2} = CaCO _ {3} \downarrow + H _ {2} O$(试管中)
$2 CO + O _ {2} \stackrel {\text {点燃}} {=} 2 CO _ {2}$(导管末端)
实验结论
红色的氧化铁被一氧化碳还原成单质铁,同时生成二氧化碳。
注意事项
①先通$CO$的目的:排出装置内的空气,以免加热时$CO$与空气混合发生爆炸
②实验完毕后继续通人$CO$直到玻璃管冷却的目的:防止氧化铁被还原成的铁粉在较高温度下被重新氧化。
③尾气处理:因为$CO$有毒,所以尾气中的$CO$气体要经过点燃处理或收集备用,防止污染空气。

特别提醒一氧化碳还原氧化铁的装置可进行如下改进,该装置既处理了尾气,又节约了燃料。

钢铁是怎样炼成的