地球上的金属资源除了金、银等不活泼以单质形式存在外，其余都以化合物的形式存在形成金属矿石，那么矿石是怎样变成金属的呢？今天我们以实验一氧化碳还原氧化铁为例，学习金属冶炼的基本原理。

    实验装置

    实验原理

    实验步骤

    （1）检查装置气密性

    （2）将氧化铁粉末装入硬质玻璃管后固定在铁架台上

    （3）先向硬质玻璃管中通入一段时间的一氧化碳

    

【解读】CO具有可燃性，点燃或加热CO与空气的混合物可能会引起爆炸，因此先通入CO将装置中的空气排尽后，才能点燃酒精喷灯。

    （4）点燃右侧酒精灯

    

【解读】因为CO有毒，也是空气污染物，所以用点燃的方法除去未反应的CO。

    （5）点燃酒精喷灯，加热氧化铁

    

【解读】先预热，再集中加热。

    （6）熄灭酒精喷灯，继续通入CO直至玻璃管冷却

    

【解读】防止停止加热后空气中的氧气进入玻璃管中将生成的铁氧化。

    （7）停止通入CO，再熄灭右侧酒精灯

    实验现象

    （1）点燃酒精喷灯一段时间后，硬质玻璃管中的固体由红色变成黑色

    （2）澄清石灰水变浑浊（用来检验生成物中有CO2）

    （3）右侧玻璃管尖嘴处有蓝色火焰

    实验改进

    （1）将右侧酒精灯改为气球，用来收集未反应的CO

    （2）用导管将未反应的CO通到酒精喷灯外焰处点燃，CO燃烧产生的热量用于实验加热

    练习巩固

    1.炼铁厂以赤铁矿石、焦炭、石灰石、空气等为原料炼铁，主要反应过程如图所示，请根据所学知识判断，下列说法错误的是(　 　)

    A.生铁属于混合物

    B.炼铁过程中所有元素的化合价均发生了改变

    C.原料中焦炭的作用是提供能量和制取一氧化碳

    D.反应①②属于化合反应

    2.如图是一氧化碳与四氧化三铁反应的实验过程。对该实验的叙述正确的是 (　 　)

    A.该实验能体现CO具有氧化性

    B.四氧化三铁是赤铁矿石的主要成分

    C.玻璃管中发生反应的化学方程式：

    D.酒精灯的作用是处理尾气，防止空气污染

    3.实验室根据工业炼铁的原理设计了如图装置进行实验。请回答：

    （1）主要成分为氧化铁的矿石名称为；图中还原氧化铁的化学反应方程式为。

    （2）“加热”和“通气”（通入CO）的操作顺序是。

    （3）该实验过程中可以观察到的现象是。

    （4）实验装置图中尾气点燃的目的是。

    （5）实验完成后，某同学先停止通入一氧化碳，再停止加热，发现试管中粉末变回原样品颜色，产生该现象的原因是。

    【答案】1.B 2.D

    3.（1）赤铁矿

    （2）先通气再加热

    （3）玻璃管中固体由红色逐渐变为黑色，试管中澄清石灰水变浑浊

    （4）防止一氧化碳污染空气

    （5）还原得到的铁单质被空气中氧气氧化