考向二、生铁的冶炼
1．一氧化碳还原氧化铁
（1）实验装置。
（2）实验步骤：①检查装置的气密性；②装入药品并固定装置；③向玻璃管内通入CO气体；④加热氧化铁；⑤停止加热；⑥停止通入CO气体。
（3）实验现象：红棕色粉末逐渐变成黑色；澄清石灰水变浑浊；尾气燃烧产生蓝色火焰。
（5）实验结论：红棕色的氧化铁被一氧化碳还原成单质铁。
2．工业炼铁
（1）原料：铁矿石、焦炭、石灰石、空气。
（2）冶炼原理：在高温下，利用炉内反应产生的一氧化碳把铁从铁矿石中还原出来。
（3）设备：高炉(如图)
（4）炉内的主要反应
①产生CO：
易错警示
（1）实验操作分析。
①先通CO的目的：排出装置内的空气，以免加热时CO与空气混合，可能会发生爆炸。
②实验完毕后继续通入CO直到玻璃管冷却的目的：防止氧化铁还原成的铁粉在较高温度下被重新氧化。
③尾气处理：因为CO有毒，所以尾气中的CO气体要经过点燃处理或收集备用，防止污染空气。
（2）产物检验：可以用与盐酸反应的方法，若有气体生成，说明有铁生成。
知识拓展
1.熟记和理解铁的冶炼的原理、原料、设备、涉及的反应、和产物及其相关知识等。
2.根据所给的实验、问题情景或图表信息等，结合所学的相关知识和技能，细致地阅读、分析题意等，联系着生活实际，细心地进行探究、推理。
方法技巧
1、焦炭的作用：一是生成还原剂一氧化碳，二是提高高炉的温度；
2、石灰石的主要作用是将矿石中的二氧化硅转化为炉渣除去；
3、高炉炼铁得到的铁是生铁，其主要成分是铁，还含有C、P、S等元素。
4、一氧化碳还原红棕色的氧化铁，得到黑色粉末--还原性铁粉，铁的形状不同颜色有差异。在用一氧化碳还原铁矿石的实验过程中，要特别注意在加热前必须将管内空气排尽，尾气要进行处理才能排放。注意观察装置中的加热仪器不同，一个是酒精灯，一个是酒精喷灯，一氧化碳还原铁矿石的反应条件是高温。
跟踪训练
1．下列有关模拟工业炼铁的叙述不正确的是（）
A．硬质玻璃管中红色固体变为银白色
B．用燃着的酒精灯可防止CO污染空气
C．赤铁矿的主要成分是Fe2O3
D．实验结束后先移去酒精喷灯，继续通CO直至硬质玻璃管冷却
2．实验室用下图装置模拟炼铁，下列说法正确的是（）
A．磁铁矿的主要成分是Fe2O3
B．氧化铁发生了氧化反应
C．红棕色粉末逐渐变黑
D．实验结束时，先停止通CO，再停止加热
3.生铁用途十分广泛。工业上利用赤铁矿（主要成分是Fe2O3，还含少量SiO2等杂质）冶炼生铁的过程如图：
回答下列问题：
（1）生铁属于________________材料（填“合成”或“金属”）。“高炉气体”中的________________（填化学式）会导致酸雨。
（2）“煅烧”时：
①生成CO的反应之一为
该反应属于________________反应（填基本反应类型）。
②用化学方程式表示利用CO炼铁的原理________________________________。
③CaCO3和SiO2固体在高温条件下发生反应，生成CO2气体和CaSiO3，该反应的化学方程式为________________________________________________。
（3）生活中铁制品锈蚀的过程，实际上是Fe与空气中______________、______________等发生化学反应的过程。下列措施能防止铁制品锈蚀的是________________（填标号）。
A．涂油、喷漆B．镀耐腐蚀的铬层
C．用盐水清洗D．久置于酸性环境
真题再现
1．利用如图所示实验装置模拟工业炼铁。下列说法正确的是（）
A．反应前后Fe元素的化合价由+2价变为0价B．充分加热，a处固体由黑色变为红色
C．b处可以用澄清石灰水检验生成的CO2D．可用水吸收尾气中的CO
2．实验室里，用如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，先加热，再通入一氧化碳
B．为了减少空气污染，应增加尾气处理装置
C．实验结束时，应该先熄灭酒精灯，然后一直通一氧化碳，直到玻璃管冷却
D．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
3．甲图是一氧化碳还原氧化铁的装置，乙图是炼铁高炉示意图，下列叙述中正确的是（）
A．甲图中实验开始时应先点燃加热氧化铁的酒精喷灯，再通CO
B．乙图炼铁中原料焦炭的作用只是提供热量
C．高炉炼制出的生铁是铁合金的一种，属于合成材料
D．一氧化碳还原氧化铁的反应中，一氧化碳是还原剂，一氧化碳发生了氧化反应
4．铜及其化合物在生产生活中有重要应用。某同学对铜及某些含铜物质进行探究。
[温故如新]
（1）在①CuO②Cu（OH）2③CuCl2④Cu2(OH)2CO3[也可表示为CuCO3·Cu(OH)2]这4种物质中，属于碱的有___________（填序号）：除①CuO外，其余3种物质在常温下易溶于水有___________（填序号）。
（2）考古出土的春秋末期制造的青铜剑，历经余年，其表面且有一层薄锈，但仍寒光逼人，剑刃锋利。由此可知，青铜具有的特性有___________（任写一条）。铜器表面的薄锈是铜与空气中的氧气、水、___________等物质发生反应所形成。
[提出问题]
除H2、CO能还原CuO外，是否还有其他气体能够还原CuO得到金属铜？怎样从含CuCl2、FeCl3的某工业废液中回收金属铜和FeCl2溶液？
[查阅资料]
a、通常状况下，氨气极易溶于水形成溶液；加热时，氨气能与CuO反应生成氮气和金属铜等，可用如图所示装置验证。
b、在溶液中能发生反应2FeCl3+Fe=3FeCl2
[进行实验1]
（3）按图示连接装置，检查气密性后，加（通）入相关药品，后续操作均按规范要求进行，完成实验。
①将CuO粉末装入玻璃管A中的具体操作方法是___________。
②实验时，在试管B中能够观察到的现象是有液体出现，该液体是___________（填“纯净物”或“混合物”）。
③从环保角度看该装置的不足之处是___________
[进行实验2]
（4）取适量含CuCl2、FeCl3的某工业废液样品，向其中加入过量铁粉并充分反应后，过滤，将滤渣和足量___________（填“稀盐酸”或“稀硫酸"）充分反应，再___________（填操作名称）、洗涤、干燥即可回收得到金属铜；所得滤液中含有需要回收的FeCl2。
[拓展延伸]
（5）已知：加热时，葡萄糖溶液与氢氧化铜悬浊液能发生反应。实验室可用CuSO4溶液等物质检验葡萄糖的存在，具体实验过程为：在试管中加入2mL10%NaOH溶液，滴加5%CuSO4溶液5滴（每滴溶液按0.04mL计算。两种溶液的密度均按1g/mL计算），混合均匀，充分反应，得混合物A．再向上述试管中加入几滴10%葡萄糖溶液，并在酒精灯上加热至沸腾，片刻后生成红色沉淀B．检验完成。则混合物A显___________（填“中性”或“碱性”）；红色沉淀B是___________[填“CuO”或“Cu2O”"或“Cu（OH）2”]。
5．某同学为探究碳在氧气中不完全燃烧的气体产物中，既可能有一氧化碳，又可能有二氧化碳，他设计了如图所示实验：
（1）装置A的作用是___________。
（2）实验过程中，观察到装置C中玻璃管里的红棕色粉末逐渐变黑，说明原气体产物中含有一氧化碳，反应的化学方程式是___________。
（3）通过观察装置D中澄清石灰水变浑浊，也能验证原气体产物中一氧化碳的存在，则装置B中应选择的试剂是___________。
A．足量的氢氧化钠浓溶液B．浓硫酸C．水
（4）写出尾气处理的一种方法：___________。