專題02金屬的冶煉一氧化碳還原氧化鐵實驗操作步驟及注意事項：①檢查裝置氣密性②裝藥品并固定裝置③實驗開始時，先通入一氧化碳，然后再點燃酒精噴燈的原因是排出裝置內的空氣，防止一氧化碳與空氣混合加熱時爆炸。④實驗結束時的操作是“先停止加熱，繼續通一氧化碳，直到玻璃管冷卻”。這樣操作的目的是防止石灰水倒流，使試管炸裂。（如果沒有石灰水，則目的是防止生成高溫的鐵又被氧化。）⑤該實驗的實驗現象是硬質玻璃管中紅色粉末逐漸變為黑色、試管中的澄清石灰水變渾濁、酒精燈上方導管口處的氣體燃燒，發出藍色火焰，體現了一氧化碳的可燃性。⑥相關反應的化學方程式：3CO+Fe2O32Fe+CO2、Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O、2CO+O22CO2⑦如何判斷反應中生成了鐵？取少量產物于試管中，滴加適量稀鹽酸，如有氣泡產生，證明生成物中含鐵。⑧裝置中導管末端點燃酒精燈：點燃尾氣中的一氧化碳，防止污染空氣。1.教材實驗裝置的不足現人教版教材中已沒有一氧化碳還原氧化銅演示實驗。滬教版教材中是一氧化碳還原氧化鐵實驗。(1)需要用甲酸和濃硫酸來制取一氧化碳，有的初中學校不一定有甲酸，增加了實驗的難度。(2)反應前需要先通一會兒一氧化碳，以排盡玻璃管里的空氣，防止發生爆炸。但一氧化碳通多久難以把握，如果通入一氧化碳的時間過短，則加熱時極易引起裝置爆炸:如果通入一氧化碳的時間較長，又會浪費一氧化碳。(3)結束時還要繼續通一會兒一氧化碳，不僅導致消耗的甲酸多，而且還要進行尾氣處理。(4)現象不太明顯，實驗中往往只能觀察到澄清石灰水變渾濁，看不到固體物質顏色變化。(5)較多裝置組合，氣密性難以保證，而且操作比較復雜，實驗耗時較長，降低了課堂效率。2.裝置改進改為微型裝置使用W形管，整套裝置簡單、操作簡便，節約能源，減少空氣污染。尾氣處理更方便、更徹底。改變尾氣處理方式將尾氣通到加熱玻璃管的下面的酒精燈處，將一氧化燃燒的熱量重新回收利用，節約能源。使用安全瓶增加安全瓶，使一氧化碳逸散可能性大大減小，既可以檢驗并吸收二氧化碳，還能收集多余的一氧化碳【例1】（2023·上海·中考真題）CO還原CuO的實驗如圖所示，有關說法正確的是A．玻璃管中粉末由黑變紅 B．NaOH溶液的作用是檢驗C．可用生石灰吸收尾氣 D．結束實驗時，先熄滅酒精燈再同時夾緊彈簧夾、【例2】（2022·遼寧丹東·中考真題）在實驗室里可以利用如圖所示的裝置進行還原氧化鐵的實驗。

(1)在點燃酒精噴燈前先通入一段時間一氧化碳的目的是。(2)玻璃管中反應的化學方程式為。(3)裝置B的作用是。(4)實驗中還需補充的一個裝置C是。【變式1】（2023·河南周口·模擬預測）用如圖“微型”裝置模擬冶鐵實驗，已知一氧化碳發生裝置中反應的化學方程式為H2C2O4CO2↑+CO↑+H2O。下列說法正確的是

A．應先點燃酒精燈后通入COB．酒精燈上罩金屬網罩是為了集中火焰提高溫度C．該實驗不用處理尾氣D．該實驗可以驗證CO還原氧化鐵的氣體產物【變式2】（2022·廣西玉林·中考真題）如圖是模擬工業煉鐵的實驗，下列敘述正確的是A．甲中的反應是置換反應B．甲中硬質玻璃管內紅色固體變為銀白色C．用乙裝置可防止液體倒吸和防止CO污染空氣D．實驗結束后先移去酒精噴燈，繼續通CO直至硬質玻璃管冷卻1．（2023·廣東·模擬預測）用如圖裝置制取CO并還原氧化鐵，已知甲酸（HCOOH）在濃硫酸的作用下生成H2O和CO。下列說法不正確的是A．制取CO的化學方程式為HCOOHCO↑+H2OB．a處發生了置換反應C．石灰水變渾濁可以說明a處發生了反應D．氣球的作用是調節氣壓和防止生成的CO污染空氣2．（2023·安徽阜陽·二模）化學興趣小組的同學模擬工業煉鐵原理，設計如圖所示的實驗。下列有關說法錯誤的是

A．實驗開始先點燃酒精噴燈，再通入B．實驗結束后，觀察到有黑色固體被磁鐵吸引C．關閉彈簧夾一段時間后注射器內的溶液變渾濁D．裝置中氣球的作用是收集尾氣，防止污染空氣3．（2023·湖南湘西·模擬預測）如圖是模擬工業煉鐵的實驗，下列敘述正確的是

A．甲中的反應體現了CO具有氧化性B．甲中硬質玻璃管內紅色固體變為銀白色C．用乙裝置可防止液體倒吸和防止CO污染空氣D．實驗結束后先移去酒精噴燈，繼續通CO直至硬質玻璃管冷卻4．（2023·山東菏澤·二模）如圖是模擬工業煉鐵的實驗裝置，以下說法錯誤的是

A．硬質玻璃管內氧化鐵發生還原反應B．實驗過程中硬質玻璃管內可觀察到黑色粉末逐漸變成紅色C．導管末端的酒精燈，目的是處理殘余的一氧化碳，防止污染空氣D．實驗開始時應先通入一氧化碳，目的是排出裝置內的空氣，防止爆炸5．（2023·重慶·模擬預測）化學實驗小組同學在模擬工業煉鐵的實驗中，對尾氣進行了處理，以防止污染空氣。下列的尾氣處理方式不合理的是A．

B．

C．

D．

6．（2023·安徽淮南·三模）某化學興趣小組的同學想要用含二氧化碳、水蒸氣的一氧化碳氣體測定m克樣品中氧化鐵的質量分數。實驗裝置如圖所示（已知試劑均足量，反應充分，樣品中的雜質不參與反應也不揮發）。下列說法錯誤的是

A．實驗時先點燃③、⑤處的酒精燈，再通入混合氣體B．該實驗既可驗證一氧化碳的還原性，又可驗證一氧化碳的可燃性C．實驗時會觀察到④中的液體變渾濁D．實驗結束后稱量③中固體質量為ng，則樣品中氧化鐵的質量分數為7．（2023·江蘇徐州·一模）下圖為一氧化碳與氧化鐵反應的實驗裝置圖，據圖回答下列問題：(1)反應中裝置A中產生的現象是：；(2)反應中裝置B中石灰水變渾濁的原因是；(3)反應中，點燃導管口C處氣體，產生色火焰，寫出反應的化學方程式；(4)實驗開始時，要先通入一會一氧化碳，然后加熱，則在實驗操作中應先點燃的是處酒精燈。8．（2023·河南周口·三模）如圖是模擬赤鐵礦煉鐵的裝置圖。

(1)裝置A玻璃管中反應的化學方程式為。(2)裝置B的作用為。9．（2023·河南信陽·三模）物質的性質決定用途，一氧化碳的還原性在冶金工業廣泛應用。如圖為某實驗小組設計的模擬煉鐵裝置。

(1)選擇儀器并組裝裝置：從環保角度考慮，此裝置應如何改進？(2)收集證據：該實驗中證明一氧化碳具有還原性的證據是什么？(用化學方程式表示)10．（2023·河南周口·模擬預測）利用下圖裝置進行一氧化碳還原氧化鐵的實驗，并檢驗生成的氣體產物。

(1)簡述裝置A的作用。(2)裝置B玻璃管中反應的現象是。(3)裝置C中發生反應的化學方程式為。11．（2023·河南信陽·三模）化學小組利用下圖所示裝置模擬工業煉鐵，并檢驗生成的氣體產物。

(1)請寫出B裝置玻璃管中反應的化學方程式。(2)A裝置的目的是。(3)實驗結束后，若要確定A裝置的溶液中溶質的成分，請設計合理的實驗方案，簡要寫出實驗步驟、現象和結論。（提示：溶液呈堿性）12．（2024·上海青浦·一模）在加熱的條件下，CO和H2都能還原CuO。下圖兩套裝置分別用于CO和H2還原CuO并驗證其產物的實驗。(1)兩套裝置在加熱前，需分別先通一會兒CO或H2，其目的是。(2)裝置甲中，玻璃管內發生的反應的化學方程式為。(3)比較兩套裝置，按要求指出兩套裝置的不同點并說明原因。裝置不同點原因（用物質的性質說明）示例：反應物角度甲裝置：有尾氣處理裝置；乙裝置：無尾氣處理裝置CO有毒；H2無毒生成物角度(4)某科研小組對CO還原CuO的實驗進一步探究，用原位X射線粉末衍射儀測定了不同溫度下反應4小時后所得固體物質的XRD圖譜（如右圖所示，XRD圖譜可用于判斷某固體物質是否存在，不同固體因出現的衍射峰的衍射角不同而呈現不同的圖形）。Ⅰ.結合圖譜分析，科研小組推斷出當溫度達到300℃及以上時CO和CuO發生了反應。他們做出該推斷的依據是。Ⅱ.若要得到較純的銅，在圖中所示的溫度中，科研小組應選取℃作為反應的相對適宜溫度，請結合圖譜分析不選擇其他溫度的原因。13．（2024·上海靜安·一模）利用下列裝置可證明某垃圾燃燒產生的廢氣成分含有CO2、CO、H2O。(1)A裝置的作用是，其中發生反應的化學方程式是。觀察到的現象是。(2)B裝置的作用是。(3)如含有CO，則觀察到的現象是；裝置E處氣球的作用是。(4)有同學認為為了防止溶液倒吸，本實驗停止加熱前應先斷開C和D的連接，你認為是否需要？(填“需要”或“不需要”)。14．（2023·江蘇揚州·二模）實驗是化學研究物質世界的重要方法。興趣小組同學用圖-2實驗裝置(加熱裝置已省略)探究冶煉銅的化學原理。資料：濕潤的氯化鈀試紙與CO作用，其顏色會由黃色逐漸變為藍色，故常用以檢驗CO的存在。實驗操作過程如下：①將氧化銅粉末加水制成糊狀，用小型排筆蘸取并刷在雙具支試管內壁，晾干；按圖-1裝置組裝并加入一定量的木炭，再向其中通入干燥的CO2。②按圖-2進行固定，用酒精噴燈對準雙具支試管中的氧化銅部位加熱一段時間，無明顯現象。③集中加熱木炭3~4min，觀察到木炭略有減少，小氣球逐漸變大，濕潤的氯化鈀試紙也由黃色逐漸變為藍色。④用酒精噴燈加熱氧化銅部位，2min左右黑色固體變成紅色。(1)步驟①中使氧化銅粉末平鋪于雙具支試管中的目的是，利用圖-1收集干燥CO2，驗滿的操作是。(2)步驟②中實驗現象說明CO2(選填“能”或“不能”)與CuO反應。(3)步驟③中依據實驗現象，用化學方程式表示木炭減少的原因是。(4)步驟④中發生反應的化學方程式為。(5)本實驗利用小氣球收集尾氣，目的是。相較利用圖-3進行銅的冶煉而言，該裝置還具有的優點有。15．（2023·廣東深圳·模擬預測）同學們從化學課上知道:蚊蟲叮咬時，能在人的皮膚內分泌出蟻酸刺激皮膚。課外興趣小組同學決定對蟻酸的性質進行探究。【查閱資料】Ⅰ.蟻酸又叫做甲酸，化學式為HCOOHⅡ.蟻酸在一定條件下會發生分解反應，生成兩種氧化物.Ⅲ.無水CuSO4是一種白色固體，遇水會變成藍色。【提出問題】蟻酸分解產生的兩種氧化物是什么？【作出猜想】小芳同學根據蟻酸中含有氫元素，推測出生成物中含有水。小敏猜想另一種生成物是氣體，提出了三種猜想，猜想1：該氣體是CO2猜想2：該氣體是CO

猜想3：該氣體是SO2大家一致認為猜想3是錯誤的，理由是：