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某研究性學(xué)習(xí)小組對(duì)過(guò)量炭粉與氧化鐵反應(yīng)中氣體產(chǎn)物的成分進(jìn)行了研究。

【提出假設(shè)】  該反應(yīng)中的氣體產(chǎn)物可能是CO或者是CO₂和CO的混合物。

【查閱資料】  氮?dú)獠慌c碳、氧化鐵發(fā)生反應(yīng)。實(shí)驗(yàn)室可以用氯化銨飽和溶液和亞硝酸鈉（NaNO₂）飽和溶液混合加熱反應(yīng)制得氮?dú)狻?

【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(guò)量炭粉充分反應(yīng)，測(cè)定參加反應(yīng)的碳元素與氧元素的質(zhì)量比。

試回答下列問(wèn)題：

(1) 按上圖連接裝置，如何檢查該裝置的氣密

性                                               。

(2) 廣口瓶?jī)?nèi)盛放的試劑為         ，其作用

為                                      。

(3) 實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)，應(yīng)先打開(kāi)彈簧夾2一段時(shí)間后關(guān)閉，同時(shí)打開(kāi)彈簧夾1；再點(diǎn)燃酒精噴燈，理由是

                                      ；                                             。

(4) 稱(chēng)取3.20 g氧化鐵、2.00 g炭粉混合均勻，放入質(zhì)量為48.48 g的硬質(zhì)玻璃管中；待反應(yīng)結(jié)束，再通一段時(shí)間的氮?dú)�。冷卻至室溫，稱(chēng)得硬質(zhì)玻璃管和固體總質(zhì)量為52.24 g。經(jīng)進(jìn)一步測(cè)定得知參加反應(yīng)的氧元素質(zhì)量為0.96 g。從而確認(rèn)該反應(yīng)的氣體產(chǎn)物是CO₂和CO的混合物，理由是               。根據(jù)數(shù)據(jù)處理結(jié)果判斷，反應(yīng)產(chǎn)生的氣體中n（CO₂）:  n（CO）＝          ，

(5) 有同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)得出的結(jié)論，認(rèn)為應(yīng)對(duì)實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)一步完善，你認(rèn)為應(yīng)作如何改進(jìn)？

                                                                       。

（15分）某研究性學(xué)習(xí)小組對(duì)過(guò)量炭粉與氧化鐵反應(yīng)的氣體產(chǎn)物成分進(jìn)行研究。

（1）提出假設(shè)  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              。

（2）設(shè)計(jì)方案  如下圖所示，將一定量的氧化鐵在隔絕空氣的條件下與過(guò)量炭粉完全反應(yīng)，測(cè)定參加反應(yīng)的碳元素與氧元素的質(zhì)量比。

（3）查閱資料氮?dú)獠慌c碳、氧化鐵發(fā)生反應(yīng)。實(shí)驗(yàn)室可以用氯化銨飽和溶液和亞硝酸鈉（NaNO₂）

飽和溶液混合加熱反應(yīng)制得氮?dú)�。�?qǐng)寫(xiě)出該反應(yīng)的離子方程式：            。

（4）實(shí)驗(yàn)步驟

 ①按上圖連接裝置，并檢查裝置的氣密性，稱(chēng)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)猓?/p>

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)間的氮?dú)�。冷卻至室溫，稱(chēng)得硬質(zhì)玻璃管和固體總質(zhì)量為52.24g；

⑤過(guò)濾出石灰水中的沉淀，洗滌、烘干后稱(chēng)得質(zhì)量為2.00g。

步驟②、④中都分別通入N₂，其作用分別為                                       ；

                                                                 。

（5）數(shù)據(jù)處理試根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析，寫(xiě)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：        

                                                              。

（6）實(shí)驗(yàn)優(yōu)化  學(xué)習(xí)小組有同學(xué)認(rèn)為應(yīng)對(duì)實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)一步完善。

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                            。

②從環(huán)境保護(hù)的角度，請(qǐng)你再提出一個(gè)優(yōu)化方案將此實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)一步完善：                 。

（8分）某研究性學(xué)習(xí)小組對(duì)過(guò)量炭粉與氧化鐵反應(yīng)的氣體產(chǎn)物成分進(jìn)行研究。 ⑴提出假設(shè)  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             。

       ⑵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(guò)量炭粉完全反應(yīng)，測(cè)定參加反應(yīng)的碳元素與氧元素的質(zhì)量比。

⑶查閱資料

氮?dú)獠慌c碳、氧化鐵

發(fā)生反應(yīng)。實(shí)驗(yàn)室可

以用氯化銨飽和溶液和

亞硝酸鈉（NaNO₂）飽

和溶液混合加熱反應(yīng)制

得氮?dú)�。�?qǐng)寫(xiě)出該反應(yīng)的離子方程式：                                。

  ⑷實(shí)驗(yàn)步驟

      ①按上圖連接裝置，并檢查裝置的氣密性，稱(chēng)取3.20g氧化鐵、0.48g碳粉混均勻，放入50.00g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)猓?/p>

       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)間的氮?dú)�。冷卻至室溫，稱(chēng)得硬質(zhì)玻璃管和固體總質(zhì)量為52.24g；

⑤過(guò)濾出石灰水中的沉淀，洗滌、烘干后稱(chēng)得質(zhì)量為2.00g。

步驟②、④中都分別通入N₂，其作用分別為                                   

                                                           。

⑸數(shù)據(jù)處理試根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析，寫(xiě)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：                                         。zx

（15分）Ⅰ某研究性學(xué)習(xí)小組對(duì)過(guò)量炭粉與氧化鐵反應(yīng)的氣體產(chǎn)物成分進(jìn)行研究。
（1）提出假設(shè)：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                  
（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(guò)量炭粉完全反應(yīng)，測(cè)定參加反應(yīng)的碳元素與氧元素的質(zhì)量比。

（3）查閱資料：氮?dú)獠慌c碳、氧化鐵發(fā)生反應(yīng)。實(shí)驗(yàn)室可以用氯化銨飽和溶液和亞硝酸鈉（NaNO₂）飽和溶液混合加熱反應(yīng)制得氮?dú)狻?br />①請(qǐng)寫(xiě)出該反應(yīng)的離子方程式：                                              。
②下列裝置可用于實(shí)驗(yàn)室制取氮?dú)獾氖?u>              。

（4）實(shí)驗(yàn)操作及實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：
①按上圖連接裝置，并檢查裝置的氣密性，稱(chēng)取3．20g氧化鐵與2．00g炭粉混合均勻，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)猓?br />③停止通入N₂后，夾緊彈簧夾，加熱一段時(shí)間，澄清石灰水變渾濁；
④待反應(yīng)結(jié)束，再通一段時(shí)間的氮?dú)�。冷卻至室溫，稱(chēng)得硬質(zhì)玻璃管和固體總質(zhì)量為52．24g。
（5）數(shù)據(jù)處理，經(jīng)計(jì)算，參加反應(yīng)的碳元素質(zhì)量為0．48g，氧元素為0．96g。推斷假設(shè)       成立。該實(shí)驗(yàn)中發(fā)生的化學(xué)方程式為                                         。
（6）實(shí)驗(yàn)優(yōu)化：根據(jù)實(shí)驗(yàn)得出的結(jié)論，應(yīng)對(duì)該實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)一步完善，你認(rèn)為應(yīng)作如何改進(jìn)？                                                                       。
Ⅱ由碳的氧化物直接合成甲醇、乙醇燃料已進(jìn)入工業(yè)生產(chǎn)。如：
反應(yīng)① CO(g)+2H₂(g)  CH₃OH(g)
反應(yīng)② 2CO(g)+4H₂ (g)CH₃CH₂OH (g)+H₂O (g)
某同學(xué)為了尋找合成甲醇的適宜條件[溫度、壓強(qiáng)、碳?xì)浔萵(CO)/n(H₂)、催化劑質(zhì)量]，設(shè)計(jì)了如下對(duì)比實(shí)驗(yàn)，部分實(shí)驗(yàn)條件已經(jīng)填在下面實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)表中（每次實(shí)驗(yàn)，反應(yīng)時(shí)間相同）。