Question

某研究性學(xué)習(xí)小組對(duì)過量炭粉與氧化鐵反應(yīng)的氣體產(chǎn)物成分進(jìn)行研究。
（查閱資料：①氮?dú)獠慌c碳、氧化鐵發(fā)生反應(yīng)；②氫氧化鋇易溶于水，氫氧化鈣微溶于水。）

（1）[提出假設(shè)]①該反應(yīng)的氣體產(chǎn)物是CO_{2  ；}②該反應(yīng)的氣體產(chǎn)物是CO；
③該反應(yīng)的氣體產(chǎn)物是               ；
（2）[設(shè)計(jì)方案]如圖所示，將一定量的氧化鐵在隔絕空氣的條件下與過量炭粉完全反應(yīng)。
（3）[實(shí)驗(yàn)步驟]①按上圖連接裝置，并檢查裝置的氣密性，稱取3.20g氧化鐵、2.00g碳粉混合均勻，放入48.48g的硬質(zhì)玻璃管中；
②加熱前，先通一段時(shí)間純凈干燥的氮?dú)�，目的�?u>                    ；
③停止通入N₂后，夾緊彈簧夾，加熱一段時(shí)間，澄清石灰水（足量）變渾濁；
④待反應(yīng)結(jié)束，再緩緩?fù)ㄈ胍欢螘r(shí)間氮?dú)饽康氖?u>                      ，冷卻至室溫，稱得硬質(zhì)玻璃管和固體總質(zhì)量為52.4g；
⑤過濾出石灰水中的沉淀，洗滌、烘干后稱得質(zhì)量為2.00g。
（4）[數(shù)據(jù)處理]根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析，寫出該實(shí)驗(yàn)中氧化鐵與碳發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式：
                                                            ；
（5）[實(shí)驗(yàn)優(yōu)化]A. 甲同學(xué)認(rèn)為：應(yīng)將澄清石灰水換成Ba（OH）₂溶液，其理由是：
①                                                      ；
②鋇的相對(duì)原子質(zhì)量較大，生成的沉淀質(zhì)量較大，稱量時(shí)誤差較小；
B. 乙同學(xué)從環(huán)境保護(hù)的角度，提出一個(gè)優(yōu)化方案是：                  。

Answer 1

（1）③CO₂和CO； （3）②排盡裝置中的空氣； ④使生成的二氧化碳全部被石灰水吸收；
（4）Fe₂O₃+2C2Fe+CO₂↑+CO↑
（5）A．①氫氧化鋇易溶于水，可以吸收更多的二氧化碳 ； B．點(diǎn)燃或收集尾氣

解析試題分析：（1）①該反應(yīng)的氣體產(chǎn)物是CO₂．②該反應(yīng)的氣體產(chǎn)物是CO．③該反應(yīng)的氣體產(chǎn)物是二氧化碳和一氧化碳；（3）步驟②、④中都分別通入N₂，其作用分別為：排盡裝置中的空氣；使生成的二氧化碳全部被石灰水吸收；（4）根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析可知，該實(shí)驗(yàn)中氧化鐵與碳發(fā)生反應(yīng)生成了鐵、一氧化碳和二氧化碳；化學(xué)方程式是：Fe₂O₃+2C2Fe+CO₂↑+CO↑；（5）①甲同學(xué)認(rèn)為：應(yīng)將澄清石灰水換成Ba（OH）₂溶液，其理由是氫氧化鋇易溶于水，可以吸收更多的二氧化碳；B．尾氣擴(kuò)散到空氣中會(huì)污染環(huán)境.
考點(diǎn)：碳的化學(xué)性質(zhì)；常見氣體的檢驗(yàn)與除雜方法；書寫化學(xué)方程式、文字表達(dá)式、電離方程式