還原氧化鐵法制鐵

 

　　目的：

 

　　認(rèn)識把鐵礦石煉成鐵的主要反應(yīng)原理。

 

　　用品：

 

　　貯氣瓶、分液漏斗、硬質(zhì)玻璃管、試管、玻璃導(dǎo)管、橡皮管、彈簧夾、雙孔塞、單孔塞、尖嘴管、酒精燈。氧化鐵、一氧化碳、清石灰水。

 

　　原理：

 

　　在高溫下，用還原劑（主要是一氧化碳）可從鐵礦石里把鐵還原出來。

 

　　Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2↑

 

　　操作：

 

　　先用蟻酸和濃硫酸反應(yīng)制取一氧化碳，貯存在貯氣瓶里備用。

 

　　取長約25厘米、內(nèi)徑約3厘米的硬質(zhì)玻璃管一根，在中部鋪上一薄層干燥的紅褐色氧化鐵粉末。

 

　　實驗時，先把硬質(zhì)玻璃管中的氧化鐵加熱，然后放松橡皮導(dǎo)管上的彈簧夾，旋開貯氣瓶上分液漏斗的活塞，讓水緩緩流下，使一氧化碳?xì)怏w均勻而緩慢地排入硬質(zhì)玻璃管里，跟灼熱的氧化鐵發(fā)生反應(yīng)。這時在盛有清石灰水的試管里可以看到有氣泡冒出，溶液逐漸變成渾濁，這是反應(yīng)后逸出的二氧化碳所致。但是逸出的氣體中的有部分未發(fā)生反應(yīng)的一氧化碳，這是一種劇毒的氣體，所以在實驗一開始就要時時用火點燃尖嘴管口逸出的氣體，使一氧化碳燃燒成二氧化碳。

 

　　當(dāng)硬質(zhì)玻璃管里的氧化鐵已變成黑色時，關(guān)上分液漏斗的活塞，夾緊導(dǎo)氣管上的彈簧夾，停止排出一氧化碳。但在硬質(zhì)玻璃管外仍須繼續(xù)加熱，直到試管里不再有氣泡冒出為止。把整套裝置移到通風(fēng)櫥里拆卸，取出反應(yīng)后所得的鐵屑。

 

　　為了證明氧化鐵已被還原成鐵，可以比較反應(yīng)物氧化鐵和生成物鐵屑的顏色，前者是紅褐色的，后者是黑色的。也可以在兩支盛稀鹽酸的試管里，分別加入氧化鐵和生成物鐵屑，氧化鐵跟稀鹽酸反應(yīng)不發(fā)生氣體，鐵屑跟稀鹽酸反應(yīng)有氫氣產(chǎn)生。但不要用磁鐵來鑒別，因為天然的氧化鐵也有順磁性。