铁还原氧化铁的产物是氧化亚铁还是四氧化三铁

铁还原氧化铁的产物是氧化亚铁还是四氧化三铁
铁还原氧化铁的产物是氧化亚铁还是四氧化三铁

铁还原氧化铁的产物是氧化亚铁还是四氧化三铁

摘要从热力学和实验验证的角度探讨“铁和氧化铁反应的产物是四氧化三铁,而不是氧化亚铁”。

关键词铁氧化铁氧化亚铁四氧化三铁热力学

1 问题的提出

有中学化学教师通过实验证明“铁和氧化铁反应的产物是氧化亚铁”[1]。笔者对铁还原氧化铁的实验进行了进一步探究,认为产物应是四氧化三铁。在此,

笔者提出自己的观点与各位同行商 榷。

2 自然界中没有氧化亚铁

在铁的3种氧化物中,四氧化三铁最稳定,氧化亚铁最不稳定,它极易被氧化成氧化铁[2]。其实,根据热力学定律也容易算出这个反应 (4FeO+O 2=2Fe 2O 3)在常温即可自发进行。

查得相关数据见表1[3]:

因为该反应的自由能变远小于0,所以该反应进行得很完全。这也是自然界中没有氧化亚铁的根本原因。

退一步说,即使在实验中真的生成了氧化亚铁,那么黑色粉末一倒出来,遇到了空气,氧化亚铁也不可能稳定存在。

在日本,氧化亚铁的不稳定性早在2002年就已用于食品防伪防盗包装[4]:在食品密封包装盒的透明盖内放上一小包氧化亚铁粉末,一旦有人开启盒盖,空气就要进入包装盒内,氧化亚铁很快由黑变红,这样就能及时发现、处理。

3 铁还原氧化铁生成四氧化三铁

3.1 理论探讨

在铁的3种氧化物中,氧化铁的氧化性最强,因此铁应该能够还原氧化铁,那么还原产物是氧化亚铁还是四氧化三铁呢?笔者先从理论上来探讨。

纳米四氧化三铁的应用

纳米四氧化三铁的应用一、纳米四氧化三铁的简介 四氧化三铁是一种常用的磁性材料,又称氧化铁黑,呈黑色或灰蓝色。四氧化三铁是一种铁酸盐,即Fe2+Fe3+(Fe3+O4)(即FeFe(FeO4)前面2+和3+代表铁的价态)。在Fe3O4里,铁显两种价态,一个铁原子显+2价,两个铁原子显+3价,所以说四氧化三铁可看成是由FeO与Fe2O3组成的化合物,可表示为FeO〃Fe2O3,而不能说是FeO与Fe2O3组成的混合物,它属于纯净物。化学式:Fe3O4,分子量231.54,硬度很大,具有磁性,可以看成是氧化亚铁和氧化铁组成的化合物。逆尖晶石型、立方晶系,密度 5.18g/cm3。熔点1867.5K(1594.5℃)。它不溶于水,也不能与水反应。与酸反应,不溶于碱,也不溶于乙醇、乙醚等有机溶剂。 在外磁场下能够定向 移动,粒径在一定范围之 内具有超顺磁性,以及在 外加交变电磁场作用下能 产生热量等特性,其化学 性能稳定,因而用途相当 广泛。 纳米四氧化三铁置于介质中,采用胶溶化法和添加改性剂及分散剂的方法,通过

在颗粒表面形成吸附双电层结构阻止纳米粒子团聚,制备稳定分散的水基和有机基纳米磁性液体。制备的磁性液体2~12个月都能很好的分散着,磁性液体中颗粒平均粒径为16~35nm之间。 通过大量实验,确定了最佳的工艺配方和工艺路线,工艺简单安全,能耗低,并保持了磁性颗粒的粒径在纳米量级,并且经磁性能测试可得磁性颗粒具有超顺磁性,其技术指标达到并超过国内外磁性纳米四氧化三铁性能,为国内各种磁流体的应用提供了基础。 二、纳米四氧化三铁的配置方法 由于纳米四氧化三铁特殊的理化学性质 , 使其在实际应用中越来越广泛 , 而其制备方法和性质的研究也得到了深入的进展。磁性纳米微粒的制备方法主要有物理方法和化学方法。物理方法制备纳米微粒一般采用真空冷凝法、物理粉碎法、机械球磨法等。但是用物理方法制备的样品一产品纯度低、颗粒分布不均匀 , 易被氧化 , 且很难制备出10nm 以下的纳米微粒 , 所以在工业生产和试验中很少被采纳。 化学方法主要有共沉淀法、溶胶 - 凝胶法、微乳液法、水解法、水热法等。采用化学方法获得的纳米微粒的粒子一般质量较好 , 颗粒度较小 , 操作方法也较为容易 , 生产成本也较低 , 是目前研究、生产中主要采用的方法。

一氧化碳还原氧化铁历年中考题

8、(2011?宿迁)某化学兴趣小组对一包干燥的红色粉末组成进行探究.请你参与并回答有关问题. 【教师提醒】它由Cu、Fe 2O3二种固体中的一种或两种组成. 【提出猜想】红色粉末可能的组成有:①只有Cu;②只有;③是Cu、Fe 2O3的混合物 【资料获悉】Cu在FeCl 3溶液中发生反应:2FeCl3+Cu═2FeCl2+CuCl2 【实验探究】 (1)甲同学取少量红色粉末于试管中,滴加足量稀盐酸,振荡后观察,发现固体全部溶解.甲同学认为可以排除猜想中的①和③,而乙同学认为只能排除猜想①,你认为的观点正确(填“甲”或“乙”). (2)丙同学为进一步确定红色粉末的组成,称取该粉末5.0g装入硬质玻璃管中,按右图在通风橱中进行实验.开始时缓缓通入CO气体,过一段时间后再加热使其充分反应.待反应完全后,停止加热,仍继续通CO气体

答案:CC3、(1)3CO+Fe2O3高温2Fe+3CO2;;(2)石灰水变浑浊;(3)燃烧多余的CO(或消除CO对空气的污染);(4)在右端导气管口用排水法收集一试管气体,移近火焰,若发出轻微的爆鸣声,证明空气已经排尽.4、Fe2O3+3CO高温2Fe+3CO2 Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O燃烧未反应的一氧化碳,防止剩余的CO扩散到空气中,污染空气稀盐酸一定有单质铁,一定没有氧化铁如果黑色固体被磁铁全部吸引,说明只有单质铁;如果被部分吸引,说明黑色固体为Fe和FeO5、先通一段时间的一氧化碳6、(1)外焰;(2)红色粉末变黑色,石灰水变浑浊;(3)先通入CO再开始加热,先停止加热再停止通入CO;(4)除去反应剩余的CO.7、气密性检查3CO+Fe2O3高温2Fe+3CO2防止污染空气D蒸发减少碳的排放,提高原料利用率8、Fe2O3乙排净装置中的空气(或防止CO和装置中的空气混合受热发生爆炸)Ⅰ③3CO+Fe2O3高温2Fe+3CO2部分红色粉末变黑不需要因为一直通入CO气体,B中溶液不会倒吸到A装置中在B装置后放一燃着的酒精灯将剩余气体烧掉(或用塑料袋收集等9、3CO+Fe2O3高温2Fe+3CO2Fe+CuSO4=FeSO4+Cu置换氧气和水10、尾气没有进行处理,会污染空气点燃或收集先通入一氧化碳红色固体变为黑色3CO+Fe2O3高温2Fe+3CO2澄清石灰水变浑浊检验并吸收二氧化碳

纳米四氧化三铁的应用

精心整理纳米四氧化三铁的应用 一、纳米四氧化三铁的简介 )前面 显+2与大, 胶溶化法和添加改性剂及分散剂的方 法,通过在颗粒表面形成吸附双电层结 构阻止纳米粒子团聚,制备稳定分散的 水基和有机基纳米磁性液体。制备的磁

性液体2~12个月都能很好的分散着,磁性液体中颗粒平均粒径为16~35nm之间。 通过大量实验,确定了最佳的工艺配方和工艺路线,工艺简单安全,能耗低,并保持了磁性颗粒的粒径在纳米量级,并且经磁性能测试可得磁性颗粒具有超顺磁性,其技术指标达到并超过国内外磁性纳米四氧化三铁性能,为国内各种磁流体的应用提供了基础。 二、 泛, ,所 ,操 磁性 目前,制备磁性Fe3O4纳米颗粒方法的机理已研究得很透彻,归结起来一般分为两种。一是采用二价和三价铁盐,通过一定条件下的反应得到磁性Fe3O4纳米颗粒;另一种则是用三价铁盐,在一定条件下转变为三价的氢氧化物,最后通过烘干、煅烧等手段得到磁性Fe3O4纳米颗 粒。

(一)共沉淀法 沉淀法是在包含两种或两种以上金属离子的可溶性盐溶液中,加入适当的沉淀剂,使金属离子均匀沉淀或结晶出来,再将沉淀物脱水或热分解而制得纳米微粉。 (二)溶胶-凝胶法 溶胶-凝胶方法(Sol-Gel)是日本科学家Sugimoto等于上世纪90年代发展 ,油(OΠ , 对实验设备和制备条件方面的要求相对高一些,因而大多数也只停留在研究阶段。 三、纳米四氧化三铁的应用 当粒子的尺寸降至纳米量级时,由于纳米粒子的小尺寸效应、表面效

应、量子尺寸效应和宏观量子隧道效应等的影响,使其具有不同于常规体相材料的特殊的磁性质。这也使其在工业、生物医药等领域有着特殊的应用。(一)生物医药 磁性高分子微球(也称免疫磁性微球)是一种由磁性纳米颗粒和高分子骨架材料制备而成的生物医用材料,其中的高分子材料包括聚苯乙烯、硅烷、聚乙烯、聚丙烯酸、淀粉、葡聚糖、明胶、白蛋白、乙基纤维素等,骨架 .用 能长期稳定的存在,不产生沉淀与分离。目前,磁性流体已经广泛应用于选矿技术、精密研磨、磁性液体阻尼装置、磁性液体密封、磁性液体轴承、磁性液体印刷、磁性液体润滑、磁性液体燃料、磁性液体染料、磁性液体速度传感器和加速度传感器、磁性液体变频器、磁性液体陀螺仪、水下低

一氧化碳还原氧化铁___历年中考题

一氧化碳还原氧化铁历年中考题 1、(2012?武汉)某化学小组的同学利用混有少量CO2的CO气体还原氧化铁,并验证反应后的气体产物.实验室现有下图所示实验装置(可重复使用).按气体从左到右的方向,装置连节顺序正确的是() A.甲→乙→丙→丁B.甲→丙→乙→丁C.乙→甲→丙→甲→丁D.乙→甲→丙→乙→丁 2、(2011?武汉)实验室里,用如右图所示装置还原氧化铁的过程中,可能生成四氧化三铁、氧化亚铁或铁等固体物质.关于该实验,下列说法错误的是() A.实验时,试管中澄清的石灰水变浑浊,证明该反应有二氧化碳生成 B.实验结束时,玻璃管中红色的氧化铁粉末变成黑色,该产物不一定是铁 C.反应后,玻璃管中的固体物质的质量比反应前减少了,证明一定有铁生成 D.为了减少空气污染,应增加尾气处理装置 3、(2012?株洲)早在春秋战国时期,我国就开始生产和使用铁器.工业上炼铁的原理是利用一氧化碳和氧化铁的反应.某化学兴趣小组利用下图装置进行实验探究,请按要求填空: (1)写出CO还原Fe2O3的化学方程式; (2)实验中盛澄清石灰水的试管中可观察到的现象是; (3)右边导气管口放置点燃的酒精灯的目的是; (4)实验开始时要先通入CO,把装置中的空气排尽后再加热,以防发生爆炸.检验装置中的空气已排尽的方法是.

4、(2012?雅安)某实验小组模拟高炉炼铁的化学反应原理进行实验,其装置如图所示. (1)A处发生反应的化学方程式是. (2)B中发生反应的化学方程式是. C处点燃酒精灯的目的是. (3)实验结束后,小李看到红色固体全部变黑了,认为产物就是单质铁,但小王提出了质疑:还有可能生成其它物质.为了进一步验证其固体成分,小王查到下列资料: ①铁的氧化物有氧化铁、氧化亚铁、四氧化三铁(该化合物中铁有+2、+3两种化合价),其中氧化铁为红棕色,其余都为黑色;并且只有四氧化三铁能被磁铁吸引. ②铁的氧化物(四氧化三铁除外)都能与酸发生反应而溶解. 根据上述信息,小王又设计了两个实验. 【实验1】 将黑色固体研磨后,取少量加入足量溶液中,观察到有气泡出现,溶液未变黄色,据此得出的结论 是.【实验2】 再用磁铁吸引余下黑色固体,实验后即可对黑色固体成分进行判断. 5、(2012?潍坊)某同学模拟工业炼铁原理,用如图所示装置进行实验.取8g氧化铁,通入足量一氧化碳,充分反应后,冷却,将玻璃管中的固体移入盛有49g硫酸溶液的烧杯中,恰好完全反应. (1)该同学首先按如图所示装配好仪器,检查了气密性并装好仪器,接下来的操作是(只写一步即可). (2)计算硫酸溶液的溶质质量分数(要求写成计算推理过程). 6、(2012?佛山)炼铁的原理是利用一氧化碳与氧化铁反应,某同学利用该原理设计了一个实验,实验装置见图:

四氧化三铁到底能不能溶解在酸中

四氧化三铁能溶解在酸中吗 绍兴一中分校吴文中 【基本信息】 1.化学式:Fe3O4 2.化学键:Fe3O4是由3个铁原子与4个氧原子,通过离子键而组成的复杂离子晶体。 3.名称:四氧化三铁,磁性氧化铁 4.结构特点:在Fe3O4中的Fe具有不同的氧化态,过去曾认为它是FeO 和Fe2O3的混合物,但经X射线研究证明,Fe3O4是一种反式尖晶石结构,可写成FeIII[(FeIIFe III)O4] 。晶体结构为六方晶系的永久磁石(硬磁体)和具有化学组成为MII?Fe2O3的尖晶石结构 5.高中阶段涉及到四氧化三铁的一些反应 ①四氧化三铁和盐酸:Fe3O4+8HCl=FeCl2+2FeCl3+4H2O ②四氧化三铁和硝酸:3Fe3O4+28HNO3=9Fe(NO3)3+NO↑+14H2O ③四氧化三铁和氢碘酸:Fe3O4+8HI=3FeI2+4H2O+I2 ④铝热反应:8Al+3Fe3O4=9Fe+4Al2O3 ⑤铁和水蒸气:3Fe+4H2O(g)=Fe3O4+4H2 ⑥铁和氧气:3Fe+2O2=Fe3O4 ⑦氧化亚铁和氧气:3FeO +O2 =2Fe3O4 ⑧铁钝化:钝化成氧化产物FexOy,主要可能是Fe3O4 ⑨“发蓝”处理: 3Fe+NaNO2+5NaOH=3Na2FeO2+NH3↑+H2O

8Fe+3NaNO3+5NaOH+2H2O=4Na2Fe2O4+3NH3↑(不一定用硝酸钠作氧化剂) Na2FeO2+Na2Fe2O4=2H2O+Fe3O4+4NaOH ⑩其他 【问题的提出】 1.溶解磁性氧化铁为什么要用以下方法: 在实验室中常用磁铁矿(Fe3O4)作为制取铁盐的原料。为处理这样的不溶性氧化物,往往采用酸性熔融法,即以K2S2O7(或KHSO4)作为溶剂,熔融时分解放出SO3。 2KHSO4 ==??K2S2O7 + H2O K2S2O7 ==??K2SO4 + SO3 生成的SO3能与不溶性氧化物化合,生成可溶性的硫酸盐。 4Fe3O4 + 18SO3 + O2 == 6Fe2(SO4)3 冷却后的溶块,溶于热水中,必要时加些盐酸或硫酸,以抑制铁盐水解。 2.许多资料表明,天然的四氧化三铁不能溶解在酸中。 3.“四氧化三铁:铁丝在氧气里燃烧生成四氧化三铁;铁在空气里加热到500℃,铁跟空气里的氧气起反应也生成四氧化三铁;锻工砧子周围散落的蓝灰色碎屑主要是四氧化三铁;铁跟高温的水蒸汽发生置换反应生成四氧化三铁和氢气;天然磁铁矿的主要成分是四氧化三铁的晶体。四氧化三铁是一种重要的常见铁的化合物。四氧化三铁呈黑色或灰蓝色,密度 5.18g/cm3,熔点1594℃,硬度很大,具有磁性,又叫磁性氧化铁。四氧化三铁不溶于水和碱溶液,也不溶于乙醇、乙醚等有机溶剂,但能溶于盐酸。天然的Fe3O4不溶于盐酸。四氧化三铁是一种铁酸盐,即FeIIFeIII[FeIIIO4]。在Fe3O4里,铁显两种价态,一个铁原子显+2价,两个铁原显+3价,所以说四氧化三铁可看成是

一氧化碳还原氧化铁专题

一氧化碳还原氧化铁专题 1.已知木炭粉(假设木炭粉中不含杂质)和氧化铁粉末在加热条件下能发生化学反应,某兴趣小组对该反应展开了如下的探究活动。【查阅资料】将CO 通入氯化钯溶液中,会出现黑色沉淀。 【实验过程】同学们设计了如下图所示装置(部分夹持仪器已略去)。 ⑴ 探究反应中产生气体的成分 甲 称取9.0 g 氧化铁和1.2 g 木炭粉,混合均匀后进行实验。打开止水夹a 通一段时间的氮气,关闭a 。再对木炭粉和氧化铁粉末的混合物加热一段时间,观察到澄清石灰水变浑浊,氯化钯溶液中出现黑色固体。木炭粉与氧化铁粉末反应一定生成了 气体;E 处酒精灯的作用是 ;B 中发生反应的化学方程式为 ;加热前通一段时间氮气的原因是 。 ⑵探究反应后剩余固体的成分 【提出猜想】猜想1:只含有铁; 猜想2:含有铁和木炭; 猜想3:含有 ; 猜想4:含有铁、木炭和氧化铁。 【实验验证】 小组同学测得剩余固体质量为6.6 g ,将剩余固体置于烧杯中,向其中加入足量的稀盐酸,固体全部溶解且有大量气泡出现,猜想不成立的是 ,剩余固体中含有的物质及质量分别为 。 2.生活中广泛应用各种金属。 (1)目前世界上一半以上的铜用于电力和电信工业,主要是因为铜具有 (填字母) A .导热性 B .延展性 C .导电性 D .金属光泽 (2)铁质水龙头长期使用容易生锈,铁生锈的条件是 。 (3)小明从自家水龙头上取下一些铁锈样品,用如图甲所示的装置进行实验。 ①C 处酒精灯的作用是 。实验结束,小明将所得的黑色固体物质放入足量的硫酸中,发现生成物中没有铁,小明得此结论依据的现象是 。 为解释这一反常情况,小明查到下列资料: Ⅰ已知铁的氧化物有FeO 、Fe 3O 4、Fe 2O 3,在一定条件下,均能逐步失去其中的氧,最终被还原为铁。 Ⅱ某炼铁厂对氧化铁和一氧化碳进行热反应分析,获得相关数据并绘制成图乙。 乙 ②通过分析资料知道,小明实验失败的主要原因是 ,在小明的实验中,A 处发生反应的化学方程式为 。 3.在检验一包混有氧化铁的铁粉中氧化铁含量时,某小组同学称取10 g 该样品,按下图所示装置进行实验,请 A B C D E 澄清 氢氧化 氯化钯 石灰水 钠溶液 溶液

四氧化三铁综述

四氧化三铁纳米的制备应用及表征 摘要:总结了磁性纳米Fe3O4粒子的制备方法,有共沉淀法、超声波沉淀法、水热法、微乳液法、水解法、溶胶- 凝胶法,多元醇法等,并讨论了磁性纳米Fe3O4粒子在磁性液体、生物医学、微波吸附材料磁记录材料、催化剂载体等领域的应用。简述了Fe3O4得表征手段,最后对纳米Fe3O4的研究前景进行了展望。 关键词:四氧化三铁;磁性纳米颗粒;制备;应用;表征 The Preparation and Application of Fe3O4 Magnetic Nano- particles 【Abstract】The chemical preparation methods were summarized including co-precipitation,sol-gel method, microemulsion , hydro-thermal method etc. Based on the recent progress , relative meritsof those methods were analyzed. The application of Fe3O4nano-particles in magnetic fluid , magnetic recording materials , catalytical and microwave materials and medicine were introduced. 【Key Words】Fe3O4; magnetic nanoparticle; preparation; progress Fe3O4磁性纳米颗粒由于具有与生物组织的相容性、与尺寸和形貌有关的电学和磁学性能,且具有好的亲水性、生物兼容性、无毒和高的化学稳定性,所以成为生物磁应用方面的理想材料使其在电子与生物敏感材料,尤其是生物医学领域被人们广泛关注【1】。应用于生物技术的纳米颗粒需要优良的物理、化学以及磁学特性【2】:(1)具有高磁化率,使材料的磁性较强,一般为铁磁性纳米颗粒;(2)颗粒尺寸为6~15 nm(当颗粒直径小于15 nm 时,就变为单磁畴磁体而具有超顺磁性并且饱和磁化强度很高),比表面积高;(3)具备超顺磁性等。另一方面,磁性纳米颗粒表面需要被特种有机物质修饰,才能具有独特的生物医学功能。磁性纳米微粒的制备方法主要有物理方法和化学方法【3-4】。物理方法制备纳米微粒一般采用真空冷凝法、物理粉碎法、机械球磨法等。但是用物理方法制备的样品一般产品纯度低、颗粒分布不均匀,易被氧化,且很难制备出10nm以下的纳米微粒,所以在工业生产和试验中很少被采纳。化学方法主要有共沉淀法、超声波沉淀法、水热法、微乳液法、水解法、溶胶- 凝胶法,多元醇法等。采用化学方法获得的纳米微粒的粒子一般质量较好,颗粒度较小,操作方法也较为容易, 生产成本也较低, 是目前研究生产中主要采用的方法【5-8】。 1、制备方法 1.1共沉淀法 共沉淀法是在包含两种或两种以上金属离子的可溶性盐溶液中, 加入适当的沉淀剂, 使金属离子均匀沉淀或结晶出来, 再将沉淀物脱水或热分解而制得纳米微粉. 共沉淀法是目前最普遍使用的方法, 其反应原理是: Fe2++ Fe3++ 8OH==Fe3O4+ 4H2O 付云芝【9】等采用共沉淀法制备出立方晶系的单分散、小粒径Fe3O4 颗粒。通过控制制备最佳条件为:铁盐溶液浓度为0. 5mol /L,沉淀剂溶液浓度为0. 2mo l/L,Fe2+:Fe3 +:OH- = 1. 00 :1. 00 :6. 00, 反应温度为30℃,搅拌速度为1000 r /m in. T. Fried【10】等在80℃氩气保护下将氨水缓慢滴加到FeCl2与FeCl3的混合溶液中得到纳米Fe3O4颗粒, 并使用油酸对其进行包覆,得到了平均粒径为2 nm 的Fe3O4颗粒膜。Yong- kang sun【11】等人采用部分限制共沉淀法,只是向酸化了的磁性纳米悬浮液中通入空气进行氧化的情况下制备了平均粒径为7 ~ 13 nm 的纳米Fe3O4。陈亭汝【12】等在搅拌速度较快的情况下,n ( Fe3+ ) /n( Fe2+ )为1. 8 :1,熟化温度70℃,熟化时间30min,以氨水作沉淀剂最佳pH值是9左右,可制得

四氧化三铁制备化学实验

实验一:共沉淀法制备具有超顺磁性的纳米四氧化三铁粒子 一、实验背景 有关纳米粒子的制备方法及其性能研究备受多学者的重视,这不仅因为纳米粒子在基础研究方面意义重大,而且在实际应用中前景广阔。在磁记录材料方面,磁性纳米粒子可望取代传统的微米级磁粉,Fe3O4超细粉体由于化学稳定性好,原料易得,价格低廉,已成为无机颜料中较重要的一种,被广泛应用于涂料,油墨等领域;而在电子工业中超细Fe3O4是磁记录材料,用于高密度磁记录材料的制备;它也是气、湿敏材料的重要组成部分。超细Fe3O4粉体还可作为微波吸收材料及催化剂。另外使用超细Fe3O4粉体可制成磁流体。 Fe3O4纳米粒子的制备方法有很多,大体分为两类:一是物理方法,如高能机械球磨法,二是化学方法,如化学共沉淀法、溶胶-凝胶法、水热合成法、热分解法及微乳液法等。但各种方法各有利弊;物理方法无法进一步获得超细而且粒径分布窄的磁粉,并且还会带来研磨介质的污染问题;溶胶-凝胶法、热分解法多采用有机物为原料,成本较高,且有毒害作用;水热合成法虽容易获得纯相的纳米粉体,但是反应过程中温度的高低,升温速度,搅拌速度以及反应时间的长短等因素均会对粒径大小和粉末的磁性能产生影响。 本实验是采用共沉淀法(将沉淀剂加入Fe2+和Fe3+混合溶液中)制备纳米Fe3O4颗粒。该制备方法不仅原料易得且价格低廉,设备要求简单,反应条件温和(在常温常压下以水为溶剂)等优点。 二、实验目的 1、了解用共沉淀法制备纳米四氧化三铁粒子的原理和方法。 2、了解纳米四氧化三铁粒子的超顺磁性性质。 3、掌握无机制备中的部分操作。 三、实验原理 采用化学共沉淀法制备纳米磁性四氧化三铁是将二价铁盐和三价铁盐溶液按一定比例混合,将碱性沉淀剂加入至上述铁盐混合溶液中,搅拌、反应一段时间即可得纳米磁性Fe3O4粒子,其反应式如下: Fe2++2Fe3++8OH-_________Fe3O4+4H2O 四、仪器与试剂 烧杯、FeCl2·4H2O、FeCl3、氢氧化钠、柠檬酸三钠。 五、实验步骤 1、配置50 ml 1 moL 的NaOH溶液。(2g NaOH+50g H2O) 2、称取0.9925g FeCl3和1.194g FeCl2·4H2O(反应当量比为1:1)溶于30 mL 的蒸馏水中。 3、将反应溶液加热至60℃,恒温下磁力搅拌(转速约为1000rpm)。 4、30 min后缓慢滴加配置的NaOH溶液,待溶液完全变黑后,仍继续滴加

纳米四氧化三铁

纳米四氧化三铁 简介 四氧化三铁是一种常用的磁性材料,又称氧化铁黑,呈黑色或灰蓝色。四氧化三铁是一种铁酸盐,即Fe2+Fe3+(Fe3+O4)(即FeFe(FeO4)前面2+和3+代表铁的价态)。在Fe3O4里,铁显两种价态,一个铁原子显+2价,两个铁原子显+3价,所以说四氧化三铁可看成是由FeO与Fe2O3组成的化合物,可表示为FeO-Fe2O3,而不能说是FeO与Fe2O3组成的混合物,它属于纯净物。化学式:Fe3O4,分子量,硬度很大,具有磁性,可以看成是氧化亚铁和氧化铁组成的化合物。逆尖晶石型、立方晶系,密度?cm3。熔点℃)。它不溶于水,也不能与水反应。与酸反应,不溶于碱,也不溶于乙醇、乙醚等有机溶剂。? 在外磁场下能够定向移动,粒径在一定范围之内具有超顺磁性,以及在外加交变电磁场作用下能产生热量等特性,其化学性能稳定,因而用途相当广泛。 纳米四氧化三铁置于介质中,采用胶溶化法和添加改性剂及分散剂的方法,通过在颗粒表面形成吸附双电层结构阻止纳米粒子团聚,制备稳定分散的水基和有机基纳米磁性液体。制备的磁性液体2~12个月都能很好的分散着,磁性液体中颗粒平均粒径为16~35nm之间。?? 通过大量实验,确定了最佳的工艺配方和工艺路线,工艺简单安全,能耗低,并保持了磁性颗粒的粒径在纳米量级,并且经磁性能测试可得磁性颗粒具有超顺磁性,其技术指标达到并超过国内外磁性纳米四氧化三铁性能,为国内各种磁流体的应用提供了基础。 制备方法 1、水热法制备纳米四氧化三铁(2012年) 聚乙二醇6000包被的四氧化三铁颗粒,采用X射线衍射法分析其构,用扫描电镜测量其直径及分布,用振动样品磁强计检测磁学 参数。结果所得样品为四氧化三铁晶体,粒径为200 nm,质量饱 和磁场强度为 em u/g Fe。结论:制备的样品粒径均一,分散性好, 超顺磁性,水溶性好,可用于物理化学溶栓。 2、卟啉一磁性四氧化三铁纳米粒子的制备(2014年) 直接键合成法:卟啉与四氧化三铁纳米粒子表面直接形成化学键的 制备方法。要求卟啉与四氧化三铁纳米粒子成键单元,如中心金属 原子、羟基等。 用一锅高温合成法合成了单分散的油胺包覆四氧化三铁纳米粒子,

下图是实验室一氧化碳还原氧化铁的装置图

1、下图是实验室一氧化碳还原氧化铁的装置图 3、现有等质量X ,Y 的两种金属,分别放入溶质质量分数相同的足量稀硫酸中,产生氢气的质量与反应时间的关系如图所示(已知X ,Y 在生成物中化合价均为+2价).则下列说法不正确的是( ) A .生成氢气的质量:X >Y B .相对原子质量:X >Y C .金属活动性:Y >X D .消耗硫酸的质量:X >Y 4、黄铁矿在一定条件下发生如下反应:4FeS 2+11O 2 =2X +8SO 2,推断X 的化学式是( ) A . Fe 2O 3 B . FeO C .Fe 3O 4 D . Fe 8.在一密闭容器中,有甲、乙、丙、丁四种物质,在一定的条件下,充分反应,测得反应 A .该变化的基本反应类型一定是置换反应 B .参加反应的甲、丙的质量比为1:9 C .乙、丁的相对分子质量比一定为10:9 D .甲反应后的质量为8 g 下列示意图形象地表示了A 与B 反应生成C. 其反应前后分子及数目的变化,则该反应的化学 方程式中,A 、B.、C.的化学计量数之比为 A.2∶1∶ 2 B.1∶2∶2 C.1∶1∶ 1 D.2∶2∶3 小文在学习“燃烧与灭火”的内容时,做了以下实验,用两种不同方法熄灭蜡烛火焰. (1)以上实验依据的灭火原理是: 实验1________,实验2________; (2)请你再举一个生活中灭火的实例________. 下列情况下所采取的灭火方法不正确的是( ) A .电器因短路起火时,先切断电源,再灭火 B .用嘴吹灭酒精灯 C .油锅着火,立即倒人较多蔬菜 D .用液态二氧化碳灭火器扑火图书档案等火灾

一氧化碳还原氧化铁

8A:一氧化碳还原氧化铁 (2011?)实验室里,用如右图所示装置还原氧化铁的过程中,可能生成四氧化三铁、氧化亚铁或铁等固体物质.关于该实验,下列说法错误的是() A、实验时,试管中澄清的石灰水变浑浊,证明该反应有二氧化碳生成 B、实验结束时,玻璃管中红色的氧化铁粉末变成黑色,该产物不一定是铁 C、反应后,玻璃管中的固体物质的质量比反应前减少了,证明一定有铁生成 D、为了减少空气污染,应增加尾气处理装置 分析:A、根据二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊判断; B、除铁粉以外,四氧化三铁、氧化亚铁也是黑色的; C、根据提供可知,还可能生成四氧化三铁、氧化亚铁等; D、从尾气中可能有一氧化碳考虑. 解答:解:A、试管中澄清的石灰水变浑浊,证明该反应有二氧化碳生成是正确的; B、因此反应也可能生成四氧化三铁或氧化亚铁,它们也是黑色的,所以玻璃管中红色的氧化铁粉末变成黑色,该产物不一定是铁,正确; C、此反应中的生成物可能有铁粉和四氧化三铁、氧化亚铁,所以玻璃管中的固体物质的质量比反应前减少了,证明一定有铁生成,错误; D、尾气中可能有一氧化碳,一氧化碳有毒,所以一定要进行尾气处理,故正确. 故选C. (2008?)将CO通入盛有12g Fe2O3的试管,加热反应一段时间后,停止加热,继续通入CO至试管冷却,此时试管残留固体的质量为9.6g,则反应生成铁的质量为() A、2.4g B、5.6g C、8.4g D、9.6g 考点:一氧化碳还原氧化铁;根据化学反应方程式的计算. 专题:有关化学方程式的计算;差量法. 分析:此题是一道利用差量法解决的典型题目,根据反应时氧化铁与铁的相对分子质量差,列出比例进行求解即可. 解答:解:反应前后氧化铁与铁的相对分子质量差,与两物质质量的差成比例 设生成的铁的质量是x 固体减少的质量是12-9.6=2.4g 3CO+Fe2O3高温ˉ2Fe+3CO2差量 160 112 48 x 2.4g 112/48=x/2.4g 解得x=5.6g 故选B (2011?)下列有关化学反应的说确的是() A、化学反应都是放热反应 B、置换反应前后,组成各物质的所有元素的化合价一定不变 C、用一氧化碳还原氧化铁,反应物的化学计量数之比:v(CO):v(Fe2O3)=3:1 D、铜能与硫酸锌溶液反应,有金属锌析出

初三化学实验 还原氧化铁法制铁

初三化学实验还原氧化铁法制铁 初三化学实验还原氧化铁法制铁 目的: 认识把铁矿石炼成铁的主要反应原理。 用品: 贮气瓶、分液漏斗、硬质玻璃管、试管、玻璃导管、橡皮管、弹簧夹、双孔塞、单孔塞、尖嘴管、酒精灯。氧化铁、一氧化碳、清石灰水。 原理: 在高温下,用还原剂(主要是一氧化碳)可从铁矿石里把铁还原出来。 Fe2O3+3CO2Fe+3CO2↑ 操作: 先用蚁酸和浓硫酸反应制取一氧化碳,贮存在贮气瓶里备用。 取长约25厘米、内径约3厘米的硬质玻璃管一根,在中部铺上一薄层干燥的红褐色氧化铁粉末,如图8-15装置。 实验时,先把硬质玻璃管中的氧化铁加热,然后放松橡皮导管上的弹簧夹,旋开贮气瓶上分液漏斗的活塞,让水缓缓流下,使一氧化碳气体均匀而缓慢地排入硬质玻璃管里,跟灼热的氧化铁发生反应。这时在盛有清石灰水的试管里可以看到有气泡冒出,溶液逐渐变成浑浊,这是反应后逸出的二氧

化碳所致。但是逸出的气体中的有部分未发生反应的一氧化碳,这是一种剧毒的气体,所以在实验一开始就要时时用火点燃尖嘴管口逸出的气体,使一氧化碳燃烧成二氧化碳。 当硬质玻璃管里的氧化铁已变成黑色时,关上分液漏斗的活塞,夹紧导气管上的弹簧夹,停止排出一氧化碳。但在硬质玻璃管外仍须继续加热,直到试管里不再有气泡冒出为止。把整套装置移到通风橱里拆卸,取出反应后所得的铁屑。 为了证明氧化铁已被还原成铁,可以比较反应物氧化铁和生成物铁屑的颜色,前者是红褐色的,后者是黑色的。也可以在两支盛稀盐酸的试管里,分别加入氧化铁和生成物铁屑,氧化铁跟稀盐酸反应不发生气体,铁屑跟稀盐酸反应有氢气产生。但不要用磁铁来鉴别,因为天然的氧化铁也有顺磁性。

纳米四氧化三铁的制备及表面改性.

纳米四氧化三铁的制备与表面改性 化学与材料科学系 09级应用化学1班刘立君李淑媛 摘要:由于纳米Fe3O4在光学、电学、热学、磁学、力学等方面独特的性质,对它的研究越来越多,且在各个领域的应用也越来越广泛,因此本文详细介绍了纳米四氧化三铁的各种制备方法,对其制备工艺的优缺点、应用前景、产品性能进行了详细的比较;并综述了纳米四氧化三铁的表面改性的方法,如有机改性、无机改性、偶联改性、小分子改性、大分子改性等改性手法,以及表面改性后各种纳米Fe3O4的特征与用途前景。 关键词纳米Fe3O4 综述表面改性 1引言 四氧化三铁的性质:四氧化三铁在常温常压状态下是一种具有强磁性的黑色粉末状晶体,潮湿状态的四氧化三铁在空气中容易氧化成三氧化二铁,二价铁离子被氧化成三价铁离子。四氧化三铁具有强磁性,四氧化三铁固体具有优良的导电性。因为在磁铁矿中,由于Fe2 +与 Fe3 +在八面体位置上基本上是无序排列的,电子可在铁的两种氧化态间迅速发生转移,所以四氧化三铁固体具有优良的导电性能。X 射线研究表明,四氧化三铁是铁( III) 酸盐,即 Fe2 +( Fe3 +O2 -2)2,称为“偏铁酸亚铁”,化学式为Fe( FeO2)2。在四氧化三铁里,铁显两种价态,所以常常将四氧化三铁看成是由 FeO 与 Fe2O3组成的化合物,也可表示为 FeO·Fe2O3,但不能说是 FeO 与Fe2O3组成的混合物,它属于纯净物。常见的天然磁铁矿中主要成分是四氧化三铁的晶体。

磁性纳米粒子的性质:纳米材料指颗粒尺寸在1-100nm间的粒子,及由其聚集而成的纳米固体材料,具有小尺寸效应、表面效应、量子尺寸效应和宏观量子隧道效应等,使得其与同组成的材料相比,显示独特的光学、电学、热学、磁学、力学及化学性质。当磁性纳米材料的尺寸减小到纳米尺度时,尺寸和形状这两个关键参数强烈影响着其磁性能,使磁性纳米粒子呈现超顺磁性,高矫顽力,低居里温度和高磁化率,同时,磁性纳米粒子具有以下几方面的特性:第一,磁性纳米粒子具有可控性的粒径(从几纳米到几十纳米),小于或相当于细胞(10-100nm),病毒(20-450nm),蛋白质(5-50nm),基因(Znm宽10-100nm长)的尺度,这表明磁性纳米粒子能够接近我们所感兴趣的生物实体.事实上,它们可以被生物分子修饰后连接到生物实体上,由此提供了一种可控的标一记方法;第二,磁性纳米粒子的磁性遵从库仑定律,能够通过外加磁场加以控制;第三,磁性纳米粒子能够对磁场的周期性变化产生响应,从激励场获得能量,由此微粒能够被加热,从而可用于热疗,传输大量的热能到靶区,如肿瘤;第四,磁性纳米粒子可从尿液及大便中排泄,其中经肾脏排出较多,肠道排出较少。这也使其在工业、电子信息、生物医药等领域都有着特殊的应用。常用的磁性纳米材料有金属合金及其金属氧化物,由于镍、钴等存在毒性,在生物、医药等方面受到严格的限制,而铁的氧化物(Fe3O4,γ一Fe2O3)因其低毒(LD50约2000mg/kg体重,远远高于目前临床应用剂量)、易得等特点被广泛推用。 2四氧化三铁纳米粒子的制备方法

纳米四氧化三铁制备及其性质研究

纳米四氧化三铁制备及其性质研究 摘要:四氧化三铁是一种具有反尖晶石结构的铁氧体,由于其具有独特的物理、化学性质, 已经引起众多专家学者的关注。纳米四氧化三铁具有超顺磁性、小尺寸效应、量子隧道效应等使其能够区别于一般的四氧化三铁。目前在国内外,磁性纳米四氧化三铁已经在催化剂、造影成像、靶向给药、药物载体、DNA检测等应用领域表现出良好的应用前景。尤其随着纳米技术与高分子工程的快速发展,磁性纳米四氧化三铁在细胞分离、蛋白质分离、生物传感器、重金属吸附等领域越来越受到研究者的重视。同时,合成粒径小、分布窄且具有优良磁性、表面性能稳定、具有生物相容性安全的磁性纳米四氧化三铁也是各专家、学者研究的热点之一。 关键词:纳米四氧化三铁;磁性;合成 近年来,有关磁性纳米粒子的制备方法与性质备受关注。然而,由于磁性纳米粒子之间的作用力,如范德华力以及磁力作用,纳米四氧化三铁粒子极易发生团聚,使得比表面积降低,同时减弱了反应活性。通过添加高分子聚合物或表面活性剂对粒子表面进行改性,可以获得稳定分散的磁性纳米粒子,从而有效克服上述缺点。 1.实验部分 1.1 实验原理 化学共沉淀法是指在包含两种或两种以上金属阳离子的可溶性溶液中,加入适当沉淀剂,将金属离子均匀沉淀或结晶出来。具体反应方程式:Fe2+ +2Fe3+ +8OH-==Fe3O4 +4H2O.通常是把FeⅡ和FeⅢ的硫酸盐或氯化物溶液一物质的量比2比3的比例混合后,用过量的氨水或氢氧化钠在一定温度和pH下,高速搅拌进行沉淀反应,然后将沉淀过滤、洗涤、烘干,制得纳米四氧化三铁。 1.2仪器与试剂 三颈瓶,pH计,高速离心机,恒温水浴箱,真空干燥箱,紫外可见分光光度计,X射线衍射仪等 四水合氯化亚铁,六水合氯化铁,乙醇,十二烷基苯磺酸钠,油酸,氢氧化钠,盐酸等。1.3实验步骤 室温下,将四水合氯化亚铁和六水合氯化铁按物质的量比为1比2的比例混合放入三颈瓶中,加入200mL去离子水,然后加入一定量表面活性剂和油酸。高速搅拌下,向溶液中缓慢滴加0.1mol/L氢氧化钠溶液,至pH>11,继续搅拌1h使反应完全。反应结束后用磁铁进行固液分离,再用去离子水反复冲洗至中性,以除去多余电解质。在60℃下真空干燥24h. 1.5样品检验 相关资料

CO还原氧化铁历年中考题

1、(2012?武汉)某化学小组的同学利用混有少量CO2的CO气体还原氧化铁,并验证反应后的气体产物.实验室现有下图所示实验装置(可重复使用).按气体从左到右的方向,装置连节顺序正确的是() A.甲→乙→丙→丁 B.甲→丙→乙→丁 C.乙→甲→丙→甲→丁 D.乙→甲→丙→乙→丁 2、(2011?武汉)实验室里,用如右图所示装置还原氧化铁的过程中,可能生成四氧化三铁、氧化亚铁或铁等固体物质.关于该实 验,下列说法错误的是() A.实验时,试管中澄清的石灰水变浑浊,证明该反应有二氧化碳生成 B.实验结束时,玻璃管中红色的氧化铁粉末变成黑色,该产物不一定是铁 C.反应后,玻璃管中的固体物质的质量比反应前减少了,证明一定有铁生成 D.为了减少空气污染,应增加尾气处理装置 3、(2012?株洲)早在春秋战国时期,我国就开始生产和使用铁器.工业上炼铁的原理是利用一氧化碳和氧化铁的反应.某化学兴趣小组利用下图装置进行实验探究,请按要求填空: (1)写出CO还原Fe2O3的化学方程式; (2)实验中盛澄清石灰水的试管中可观察到的现象是; (3)右边导气管口放置点燃的酒精灯的目的是; (4)实验开始时要先通入CO,把装置中的空气排尽后再加热,以防发生爆炸.检验装置中的空气已排尽的方法是. 4、(2012?雅安)某实验小组模拟高炉炼铁的化学反应原理进行实验,其装置如图所示.

(1)A处发生反应的化学方程式是. (2)B中发生反应的化学方程式是. C处点燃酒精灯的目的是. (3)实验结束后,小李看到红色固体全部变黑了,认为产物就是单质铁,但小王提出了质疑:还有可能生成其它物质.为了进一步验证其固体成分,小王查到下列资料: ①铁的氧化物有氧化铁、氧化亚铁、四氧化三铁(该化合物中铁有+2、+3两种化合价),其中氧化铁为红棕色,其余都为黑色;并且只有四氧化三铁能被磁铁吸引. ②铁的氧化物(四氧化三铁除外)都能与酸发生反应而溶解. 根据上述信息,小王又设计了两个实验. 【实验1】 将黑色固体研磨后,取少量加入足量溶液中,观察到有气泡出现,溶液未变黄色,据此得出的结论 是.【实验2】 再用磁铁吸引余下黑色固体,实验后即可对黑色固体成分进行判断. 5、(2012?潍坊)某同学模拟工业炼铁原理,用如图所示装置进行实验.取8g氧化铁,通入足量一氧化碳,充分反应后,冷却,将玻璃管中的固体移入盛有49g硫酸溶液的烧杯中,恰好完全反应. (1)该同学首先按如图所示装配好仪器,检查了气密性并装好仪器,接下来的操作是(只写一步即可). (2)计算硫酸溶液的溶质质量分数(要求写成计算推理过程). 6、(2012?佛山)炼铁的原理是利用一氧化碳与氧化铁反应,某同学利用该原理设计了一个实验,实验装置见图: 对实验进行分析并回答: (1)给玻璃管加热的仪器叫酒精喷灯,要用其(填“外焰”、“内焰”或“焰心”)进行加热. (2)实验中玻璃管里氧化铁粉末的颜色变化是,观察到澄清石灰水的现象是.(3)实验前“通入CO”与“开始加热”的顺序是;实验后“停止通入CO”与“停止加热”的顺序是.(4)实验要在装置末端a处燃着一盏酒精灯,其作用是.

四氧化三铁论文

纳米Fe3O4的应用,制备和发展的简单概述 化学化工学院材料科学与工程专业丁飞 (21207061007) 摘要:概述了近年来制备纳米Fe3O4中各方法:沉淀法(共沉淀法、氧化沉淀法、还原沉淀法、交流电沉淀法和络合物分解法)、水热法、水解法、微乳液法、固相法、球磨法、超声波法、热解法、水溶液吸附分散法等的研究现状,并对磁性纳米Fe3O4的应用及其发展趋势做了简单的介绍,对其进一步的研究做了展望。 关键词:Fe3O4;纳米微粒;制备方法;磁性微粒 纳米粒子一般是指颗粒尺寸在1~100 nm 之间具有量子尺寸效应、小尺寸效应、表面效应、库仑堵塞和介电限域效应的超细粒子,这些效应使它有不同于常规固体的新特征,如比表面积、表面原子数、表面能很大,且随粒径的下降急剧增加。目前,制备纳米氧化铁上的方法总体上可分为湿法和干法。湿法多以工业绿矾、工业氯化(亚)铁或硝酸铁为原料,采用氧化沉淀法、水热法、强迫水解法、凝胶-溶胶法、胶体化学法、水溶胶-萃取法等方法制备;干法常以羰基铁[Fe(CO)5]或二茂铁(FeCP2)为原料,采用火焰热分解、气相沉积、低温等离子化学气相沉积法或激光热分解法制备。铁的氧化物按其价态、晶型和结构之不同可分为(A-,B-,C-)Fe2O3、Fe3O4、FeO等。本人就纳米Fe3O4的应用及其发展趋势进行了简要的介绍,着重阐述了近年来制备纳米Fe3O4所采用的各种工艺。 1 纳米Fe3O4的应用 纳米Fe3O4作为一种磁性纳米微粒,具有单磁畴结构,其矫顽力很高,用它制作磁记录材料可以提高信噪比,改善图象质量。由于Fe3O4纳米粒子具有饱和磁化强度高等特点,故常作磁流体的磁性粒子而将其制成磁悬浮液(即磁流体),它既有固体的强磁性又有液体的流变性,其流动性和分布可由外加磁场实施定向和定位控制,因此在真空密封、音圈散热、快速印刷、分选矿物、精密研磨、传感器和宇航技术等领域获得广泛的应用。它在医药中也有种种新奇的应用,如细胞磁分离、肿瘤的磁栓塞治疗、肿瘤的高热治疗、X射线造影剂、磁性靶向药物载体、视网膜脱离的修复手术、血流的磁测量、免疫测定等等。尤其是磁性靶向药物载体的研究,近年来受到了越来越多的关注,采用高分子材料将其与药物包裹起来形成磁性微球通过静脉注射或口服进入体内,在外加磁场作用下,使其移向病变部位,达到定向治疗的目的。此外,纳米Fe3O4还在颜料、磁记录、催化等领域也得到了广泛的应用。 2 纳米Fe3O4的制备工艺其制备 原理是Fe(III)和Fe(II)离子在碱性条件下生成Fe3O4,或Fe3O4固体直接被粉碎成纳米Fe3O4。根据反应物原料的组分、原料之间的混合反应方式、外部提供能量方式等又可以分为各种不同的制备工艺方法。 2.1 水热法 水热反应是指高温、高压下,在水(水溶液)或水蒸汽等流体中进行有关化学反应的总称。水热法系指在高压釜里的高温、高压反应环境中,采用水作为反应介质,使得通常难溶或不溶的物质溶解、反应、重结晶而得到理想的产物。水热法具有两个特点,一是较高的反应温度(130~250e),有利于磁性能的提高;二是在封闭容器中进行,产生相对高压[(0.3~4) MPa],避免组分挥发,另外还具有原料易得、粒子纯度高、分散性好、晶形好且可控及成本相对较低等优点。 2.2 水解法 水解法主要有两种:一种是Massart水解法,另一种是滴定水解法。这两种方法的本质区别就在于前者是将铁盐混合溶液加入到碱溶液中,而后者恰恰相反,是将碱溶液缓缓加入到铁盐混合溶液中,也即前者的反应环境为碱性而后者则为中性或稍显酸性。滴定水解法制备的磁性粒子的外形主要为球形,

中考化学必考知识点:一氧化碳还原氧化铁

中考化学必考知识点:一氧化碳还原氧化铁 为了更有效地帮助学生梳理学过的知识,提高复习质量和效率,在中考中取得理想的成绩,下文为大家准备了中考化学必考知识点:一氧化碳还原氧化铁。 一氧化碳还原氧化铁 1、仪器:铁架台硬质玻璃管弹孔橡皮塞酒精灯试管酒精喷灯双孔橡 2、皮塞导气管 2、药品:氧化铁粉末澄清石灰水一氧化碳气体 3、装置图:见书图 4、步骤:检验装置的气密性;装入药品并固定向玻璃管;通入一氧化碳气体;给氧化铁加热;停止加热;停止通一氧化碳。【一氧化碳早出晚归,酒精灯迟到早退】 5、现象:红色粉末逐渐变为黑色【这种黑色粉末是还原出来的铁】,澄清石灰水变浑浊【证明有二氧化碳生成】,尾气燃烧生成蓝色火焰【说明为一氧化碳气体】。 6、反应的化学方程式: Fe2O3+3CO2Fe+3CO2;CO2+Ca(OH)2====CaCO3↓+H2O;2CO+O2点燃2CO2 【规律】 1、先通一氧化碳的目的:排除装置内的空气,以免加热时一氧化碳与空气混合,可能会发生爆炸。 2、尾气的处理:因为一氧化碳有毒,所以尾气一氧化碳气

体要经过点燃处理或收集备用,防止污染空气。 3、实验前要检查一氧化碳的纯度,因为一氧化碳是可燃性气体,如果其中混有空气或氧气,温度达到着火点或与明火接触可能发生爆炸。(氢气同理) 4、试验后继续通入一氧化碳的目的:防止氧化铁被还原成铁后,在较高的温度下重新被氧化(后果是得到铁和氧化铁的混合物);防止液体倒吸。 工业炼铁 1、原料:铁矿石、石灰石、焦炭、空气 2、原理:在高温下,利用还原剂CO将铁从铁矿石中还原出来 3、设备:高炉 4、冶炼过程中发生的化学方程式 (1)在高温下,焦炭跟氧气反应生成二氧化碳;C+O2=高温 =CO2 (2)二氧化碳被焦炭还原成一氧化碳。CO2+C=高温=2CO (3)一氧化碳再跟铁矿石中的氧化物反应,生成铁。 3CO+Fe2O3=高温=2Fe+3CO2 以上就是查字典化学网为大家整理的中考化学必考知识点:一氧化碳还原氧化铁,怎么样,大家还满意吗?希望对大家有所帮助,同时也祝大家学习进步,考试顺利!

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