刘怀乐 重庆巴蜀中学
《化学教学》2007年第5期3页上,有“一氧化碳还原氧化铁教学中几个问题探究与反思”的一篇文章。笔者在仔细阅读这篇文章之后走进实验室,对CO还原Fe2O3的全过程进行了多方位,多角度地认真探索。本文拟想补充几点认识。
1、CO(或H2)还原Fe2O3是逐步进行的
我们可以从冶金学原理和大学无机化学[1]中查到氧化物的自由能———温度图(又称埃林汉姆图)。其中Fe的氧化物的热稳定性顺序是FeO>Fe3O4>Fe2O3还原性顺序则与此相反:Fe2O3>Fe3O4>FeO
实验证明,无论是用CO作还原剂,抑或是用H2作还原剂,氧化铁(Fe2O3)的还原过程都是逐步进行的[2]:
首先是Fe2O3还原成Fe3O4:
然后是Fe3O4被还原成FeO:
最后,FeO被CO还原成Fe: