Question

已知木炭粉與某紅棕色粉末在高溫下反應生成二氧化碳和鐵．某同學設計了一個實驗，證明紅棕色粉末中含有氧元素，并測定其中氧元素的質(zhì)量分數(shù)，裝置如圖所示．
（1）實驗前，首先要進行的操作是

 

；
（2）實驗中，盛放澄清石灰水的大試管中出現(xiàn)的現(xiàn)象是

 

，原因是

 

；
（3）實驗中通入純凈而干燥的氮氣，其目的是

 

；
（4）寫出該反應所發(fā)生的化學方程式：

 

．
（5）尾氣處理的方法有：

 

．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)空氣中含有二氧化碳對實驗結果有一定影響解答；
（2）根據(jù)碳和氧化鐵反應生成鐵和二氧化碳，二氧化碳能使澄清的石灰水變渾濁分析解答；
（3）根據(jù)實空氣中的二氧化碳及空氣中氧氣與炭粉反應生成二氧化碳，影響對紅棕色粉末中氧的檢驗與測定；而潮濕的氮氣中的水分也會對測量生成二氧化碳的質(zhì)量造成影響；
（4）根據(jù)碳和氧化鐵高溫條件下反應生成鐵和二氧化碳書寫；
（5）根據(jù)收集氣體是常用的尾氣處理方法分析．

解答：解：（1）為避免管內(nèi)空氣對實驗結果的影響，實驗前應用性質(zhì)穩(wěn)定的氮氣把管內(nèi)空氣全部排出；
（2）在加熱條件下，炭粉與紅棕色粉末發(fā)生反應生成的二氧化碳排出，被澄清石灰水吸收，可觀察到澄清石灰水變渾濁；
（3）因為空氣中含有二氧化碳和氧氣，可能使反應物和生成物的質(zhì)量增加而導致實驗結果不準確．
（4）碳和氧化鐵高溫條件下反應生成鐵和二氧化碳
（5）收集氣體是常用的尾氣處理；
答案：（1）為避免管內(nèi)空氣對實驗結果的影響，實驗前應用性質(zhì)穩(wěn)定的氮氣把管內(nèi)空氣全部排出；
（2）澄清石灰水變渾濁；在加熱條件下，炭粉與紅棕色粉末發(fā)生反應生成的二氧化碳排出，被澄清石灰水吸收，可觀察到澄清石灰水變渾濁；
（3）因為空氣中含有二氧化碳和氧氣，可能使反應物和生成物的質(zhì)量增加而導致實驗結果不準確；
（4）3C+2Fe₂O₃

高溫  .

4Fe+3CO₂↑；
（5）收集氣體．

點評：本題考查了氧化物與炭粉的反應，要在理解實驗目的和操作方法的基礎上，對實驗過程、實驗現(xiàn)象及實驗操作注意事項進行判斷．