重点精讲 巧模拟 探真知
江苏 张海波
中国早在春秋战国时期就能炼铁、炼钢，到了今天，中国是世界年钢产量第一大国。工业炼铁是利用还原剂一氧化碳在高温条件下将铁从其矿石中还原出来。在实验室里，我们可以通过模拟实验的方法，将这一过程再现，以帮助同学们掌握炼铁的基本原理。[来源:Z。xx。k.Com]
一、实验装置图：
二、原料
焦炭、铁矿石和石灰石。其中焦炭和铁矿石用来炼铁,而石灰石主要是用来除去铁矿石中的二氧化硅等杂质，使其最终变成炉渣而除去。[来源:Z§xx§k.Com]
三、原理
炼铁主要是利用还原剂一氧化碳将铁从铁矿石中还原出来。其反应的化学方程式可以表示如下：3CO+Fe2O3 2Fe+3CO2。在此反应中，CO是还原剂，有还原性，Fe2O3是氧化剂，有氧化性。
四、尾气处理与相关注意事项
该实验所用的还原剂是CO，排放到空气中会污染空气。同时，它也有可燃性，该反应的条件是高温，如果稍有不慎，可能会引起空气污染或者安全事故。因此，实验过程中必须要注意对尾气进行处理，防止CO直接排入空气。
在实验顺序方面更要注意：①实验前，要先通一会儿CO后再点燃酒精灯；（目的是什么？）②实验结束后，要先熄灭酒精灯后停止通CO（此处实验步骤很重要，可简记为“一氧化碳早出晚归，酒精灯迟到早退”。）
五、反思与拓展
1. 木炭也能还原氧化铁，但在炼铁的生产中是利用一氧化碳还原氧化铁，其原因是用一氧化碳还原氧化铁生成的铁中杂质少、更纯净。[来源:学|科|网]
2. 实验中为了节约能源，可对装置进行改进。即把盛澄清石灰水的试管上端导管口对着酒精喷灯，加热时酒精喷灯放置在氧化铁下方，不加热时将酒精喷灯移开。
3. 根据该实验现象可进行物质间的鉴别。如鉴别一氧化碳和二氧化碳气体，可分别点燃，或分别通入澄清的石灰水中，或分别通过灼热的氧化铁；鉴别黑色粉末氧化铜和铁，可在高温下分别通入一氧化碳，观察现象，或分别用磁铁吸引；鉴别红色固体氧化铁和铜，可在高温下分别通入一氧化碳，观察现象。
4. 利用该实验的反应原理可除杂质。如除去一氧化碳中的少量二氧化碳，可将气体通入氢氧化钠溶液中；除去二氧化碳中的少量一氧化碳, 可将气体通过灼热的氧化铁；除去铁粉中的氧化铁粉末，可在高温下通入足量一氧化碳气体。
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