《2025年初中实验探究报告册九年级化学全一册鲁教版》

活动探究4—2 工业炼铁的化学原理
$ما\underline{4-2} $工业炼铁的化学原理
探究起跑线
探究目的
1.通过实验探究了解工业炼铁的化学反应原理及实验注意事项。
2.通过对实验现象的观察与分析,依据化学反应中元素守恒推测可能的生成物。
3.通过实验,认识一氧化碳的还原性、可燃性和毒性。
探究准备
实验用品：氧化铁粉末、澄清石灰水、盛有一氧化碳的储气瓶;带铁夹的铁架台、酒精喷灯(或带网罩的酒精灯)、硬质玻璃管一个、单孔橡皮塞两个、双孔橡皮塞、一个试管、导管、磁铁、火柴、气球。
探究主干线
问题情境
人们如何从铁矿石中得到单质铁呢?世界上应用最广泛的金属材料是铁,而铁矿石中的铁元素是以化合物的形式存在的。例如,赤铁矿的主要成分为氧化铁（Fe₂O₃）,有铁和氧两种元素,要想得到铁单质,需要去除氧元素。
实验步骤
1.按照图示组装好仪器,并检查装置的气密性,确认气密性良好后,在硬质玻璃管中加入少量氧化铁粉末进行实验。
2.点燃导管末端的酒精灯。
3.通入一段时间的一氧化碳,排出装置内的空气。
4.点燃酒精喷灯给玻璃管进行加热,观察现象。
5.实验结束后,先熄灭酒精喷灯,等玻璃管冷却后,再停止通入一氧化碳,最后熄灭酒精灯。
实验记录

1.氧化铁的颜色为红棕色,状态是粉末状;一氧化碳气体的颜色为无色，无味。
2.硬质玻璃管中的现象是红棕色粉末逐渐变为黑色,用磁铁吸引产物发现产物能被磁铁吸引。
3.试管中的现象是澄清石灰水变浑浊,酒精灯火焰上方的现象是导管末端气体燃烧，产生蓝色火焰。
实验结论
一氧化碳与氧化铁能反应,反应产物是铁和二氧化碳,反应的化学方程式为$3CO + Fe_2O_3\xlongequal[ ]{ } 2Fe + 3CO_2$（高温条件下）。
探究反思
1.实验过程中为什么需要先通一段时间的一氧化碳,然后再点燃酒精喷灯进行加热?
2.实验结束后为什么先熄灭酒精喷灯停止加热,继续通入一氧化碳至硬质玻璃管冷却?

答案： 问题情境： 化合物，氧化铁（$Fe_{2}O_{3}$），铁，氧，氧。实验记录： 1. 红棕色，粉末状，无色，无味。 2. 红棕色粉末逐渐变为黑色，产物能被磁铁吸引。 3. 澄清石灰水变浑浊，导管末端气体燃烧，产生蓝色火焰。 实验结论： 铁和二氧化碳，$ 3CO + Fe_2O_3\xlongequal[ ]{ } 2Fe + 3CO_2 $（高温条件下）。
@@探究反思： 1. 排除装置内的空气，防止一氧化碳与空气混合加热发生爆炸。 2. 防止高温下的铁再次被氧化，并防止石灰水倒吸进入玻璃管。