一氧化碳还原氧化铁的化学方程式是 Fe₂O₃ + 3CO → 2Fe + 3CO₂(高温条件),这是工业炼铁的核心反应,一氧化碳作为还原剂将氧化铁还原为单质铁,同时生成二氧化碳。反应现象为红棕色固体逐渐变黑,澄清石灰水变浑浊,证明有二氧化碳生成。实验时需先通入一氧化碳排尽空气,再加热,以防爆炸;反应结束后先停止加热,继续通入一氧化碳至冷却,防止铁被氧化。尾气中的一氧化碳必须点燃或收集处理,避免污染空气。

【常见问题】
问题1:一氧化碳还原氧化铁的化学方程式配平步骤是什么?
回答1:一氧化碳还原氧化铁的化学方程式配平采用观察法:每个Fe₂O₃提供3个氧原子,每个CO夺取1个氧原子生成CO₂,所以CO前配3,Fe₂O₃前配1,Fe前配2,CO₂前配3,最终得到Fe₂O₃ + 3CO → 2Fe + 3CO₂(高温)。
问题2:一氧化碳还原氧化铁实验中如何检验生成物是铁?
回答2:实验后得到的黑色固体,可用磁铁吸引,若被吸引,说明生成物中含有铁单质;或者取少量固体加入稀盐酸,若有气泡产生且溶液变为浅绿色,则证明是铁,这也是一氧化碳还原氧化铁成功的标志。
问题3:一氧化碳还原氧化铁为什么不直接用氢气或碳还原?
回答3:一氧化碳还原氧化铁在工业上成本较低且产量大,而氢气还原成本高且安全性差,碳还原易产生杂质且反应不完全。但实验室中一氧化碳还原氧化铁实验操作需注意安全,因为一氧化碳有毒,且其化学方程式中的反应条件为高温,需控制好温度。


