关于CO还原Fe2O3实验的尾气处理

关于CO还原Fe2O3实验的尾气处理

梁贵芳山东省莱芜市实验中学271100

CO还原Fe2O3实验的尾气处理方法有好多种,根据我在教学中的经验总结大致分为以下几种:

方法一:

鲁教版九年级化学第三单元《金属》第64页【活动天地3-2】,CO还原Fe2O3的实验装置如图所示:

其处理尾气的方法是:在末端的导管处放一个点燃的酒精灯。

评析:其实这种方法是不可行的,因为CO是有毒的气体,所以必须在通CO之前先点燃处理尾气的酒精灯,其实验结果是通入的CO气体在末端导管处被点燃,蓝色的火焰顺着导管进入盛石灰水的试剂瓶然后发生爆炸。多次试验都是如此,也就是说这种处理尾气的方法是错误的。关于这一实验我观摩了好多老师的课,他们处理尾气都是用的这种方法,可是他们不是先点燃酒精灯再通入CO,而是先通一会儿CO等装置内的空气排完了(即尾气中的CO已经纯净了)才装模作样地点燃酒精灯开始处理尾气,此时已经有部分CO散逸在空气中了,尾气处理不彻底。

方法二:

在末端的导管处绑一个干扁的气球。

评析:这种方法只是设想中的,真正用起来也不太理想,因为一方面气球的容积有限,再者气球在胀大时会产生一定的压力,使气体不易通过。不过如果将方法一和方法二联合起来使用就可以克服彼此的缺点。即,排空气时用干扁的气球收集尾气,待尾气纯净时再放一个点燃的酒精灯。

方法三:

(2009年湖北武汉的中考题)利用如下图所示的装置可进行CO还原Fe2O3的实验。

其中氮气可用作本实验的保护气;盛放Fe2O3的是一支带有支管的试管,其支管可用于导出试管内的气体;酒精灯带网罩;整套装置气密性良好。实验前,弹簧夹a、b均处于关闭状态,开始实验时,打开a,通入氮气一段时间后点燃酒精灯,再关闭a,打开b。

请联系所学知识回答下列问题:

(1)试管内CO与Fe2O3反应的化学方程式为______。

(2)实验结束时,应先打开a,再______,继续通入氮气直到试管冷却。

(3)请从两个不同的角度评价该实验的优点:______,______。

评析:该实验的优点显而易见:节能、环保、安全。既能有效地消除尾气又能充分利用尾气,真是一举两得。可是该实验的不足之处是氮气不容易制得,对于我们平时的演示实验或者学生实验来说不适用。

方法四:

(2011年无锡的中考题)钢铁是使用最多的金属材料,某兴趣小组的同学作了有关CO还原Fe2O3的实验。实验装置如下图:

其中A是实验室用草酸和浓硫酸加热制取CO的气体发生装置,反应的化学方程式是:H2C2O4H2O+CO2↑+CO↑。请回答下列问题:

(1)B装置中发生反应的化学方程式是______。

(2)C装置无明显现象,C装置的作用是______。

D装置中浓硫酸的作用是______。

(3)E装置中的实验现象是______。

(4)F装置的作用是______,______。

评析:F装置的作用是证明反应生成了CO2同时处理尾气。这种处理尾气的方法设计得很巧妙。

优点有三:1.不纯的尾气只在漏斗内发生爆炸,因漏斗内气体很少,爆炸威力小,且漏斗敞口,又有石灰水缓冲,不会发生危险;2.导管没入石灰水液面以下,火焰不会蔓延,很安全;3.装置、药品都是实验室里常用的,适合平时做演示实验或学生实验。因此,我认为方法四比前三种简便易得,值得推广。

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