Question

(6分)已知木炭粉(假設(shè)木炭粉中不含其他雜質(zhì))和Fe₂O₃，在加熱條件下發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，興趣小組同學(xué)對該實驗進(jìn)行如下探究。   

I  生成固體組成分析

(1)實驗過程中可以觀察到有黑色固體生成，小亮認(rèn)為生成了鐵粉，但小靈卻有不同看法，理由是                                       。

 (2)為進(jìn)一步確定黑色固體成分，小歡將生成的固體溶于足量稀硫酸，發(fā)現(xiàn)有大量氣泡產(chǎn)生，若同時出現(xiàn)                        的現(xiàn)象，則生成的黑色固體全部是鐵。

Ⅱ  生成氣體成分分析

【提出假設(shè)】生成氣體的可能組成有三種：

 假設(shè)1：生成氣體是二氧化碳；

 假設(shè)2：生成氣體是一氧化碳；

 假設(shè)3：生成氣體是             。

【設(shè)計實驗】為確定生成氣體的組成，小組同學(xué)設(shè)計實驗裝置如圖。

(1)實驗中通入的氣體是純凈干燥的N₂，分析不通入空氣的主要理由是            （填序號）。

A．空氣中的二氧化碳會使石灰水變渾濁

B．空氣中的氧氣會和木炭粉反應(yīng)生成CO或CO₂而干擾實驗結(jié)果

C．空氣中的二氧化碳、水蒸氣會和木炭粉反應(yīng)生成CO而干擾實驗結(jié)果

(2)定性研究：若實驗過程中可以觀察到澄清石灰水變渾濁，則證明反應(yīng)生成的氣體中一定含有                。

(3)定量研究：現(xiàn)準(zhǔn)確稱取16.0 g氧化鐵與2.4 g木炭粉混合，在上述裝置中完全反應(yīng)。測得剩余固體質(zhì)量為11.2 g，且能完全溶于稀鹽酸。

【實驗結(jié)論】處理上述實驗數(shù)據(jù)后可知，假設(shè)         正確。

 

Answer 1

【答案】

  I  ． (1)有木炭粉剩余或生成四氧化三鐵均為黑色(1分)  (2)固體全部溶解(1分)

Ⅱ． CO和CO₂的混合物(1分)

(1)BC(1分)   (2)CO₂ (1分)     (3)3(1分)  

【解析】I． 黑色固體有碳粉、鐵粉、四氧化三鐵等，將生成的固體溶于足量稀硫酸，發(fā)現(xiàn)有大量氣泡產(chǎn)生，若同時出現(xiàn)固體全部溶解，則生成的黑色固體全部是鐵．故答案為：（1）有木炭粉剩余或生成四氧化三鐵均為黑色 （2）固體全部溶解

Ⅱ． 生成的氣體可能是：二氧化碳、一氧化碳或CO和CO₂的混合物；實驗中通入的氣體是純凈干燥的N₂，分析不通入空氣的主要理由是：空氣中的氧氣會和木炭粉反應(yīng)生成CO或CO₂而干擾實驗結(jié)果；空氣中的二氧化碳、水蒸氣會和木炭粉反應(yīng)生成CO而干擾實驗結(jié)果．若實驗過程中可以觀察到澄清石灰水變渾濁，則證明反應(yīng)生成的氣體中一定含有二氧化碳；定量研究：反應(yīng)的氧元素的質(zhì)量=16.0g-11.2g=4.8g，2.4g碳全部生成二氧化碳需要氧氣6.4g，全部生成一氧化碳生成需要氧氣3.2g，而本題中3.2g＜4.8g＜6.4g，因此生成的氣體是CO和CO₂的混合物，假設(shè)3正確．故答案為：CO和CO₂的混合物；（1）BC   （2）CO₂      （3）3