Question

【題目】某化學(xué)小組探究煉鐵的反應(yīng)原理。

（一）利用圖裝置回答問題（假設(shè)赤鐵礦粉樣品中的Fe2O3完全反應(yīng)，赤鐵礦中雜質(zhì)不參與反應(yīng)）:

（1）A裝置的作用是制取一氧化碳，反應(yīng)的化學(xué)方程式為。根據(jù)反應(yīng)裝置判斷，化學(xué)方程式中還缺少的條件是___________________。

（2）C裝置的作用是______，D裝置中藥品的名稱是________，E裝置中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為________，F處將尾氣燃燒掉的目的是______。

（3）實(shí)驗(yàn)中記錄的數(shù)據(jù)如下表，據(jù)此計(jì)算赤鐵礦中氧化鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為________。

玻璃管質(zhì)量	玻璃管和藥品反應(yīng)前質(zhì)量	玻璃管和藥品反應(yīng)后質(zhì)量
65.6g	75.6g	73.2g

（4）有同學(xué)提出可以根據(jù)F裝置中增加的質(zhì)量來計(jì)算赤鐵礦中氧化鐵的質(zhì)量，你同意此看法嗎？

說出你的觀點(diǎn)和理由是_______。

（二）利用圖裝置進(jìn)行甲、乙對(duì)比實(shí)驗(yàn)，探究溫度對(duì)CO和Fe2O3反應(yīng)的影響（固定裝置和尾氣處理裝置略，所用固體藥品為純凈物）。

（1）反應(yīng)過程中觀察到，甲、乙兩組的澄清石灰水均變渾濁，集氣瓶中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為________。

（2）完全反應(yīng)后，甲、乙兩組的生成物均為黑色粉末，分別用兩組的生成物進(jìn)行以下實(shí)驗(yàn):

步驟	操作	甲組現(xiàn)象	乙組現(xiàn)象
1	稱量黑色粉末質(zhì)量/g	m1	m2
2	取黑色粉末，用磁鐵吸引	全部被吸引	全部被吸引
3	取黑色粉末，加入足量CuSO4溶液	黑色粉末溶解，有紅色物質(zhì)生成	無明顯現(xiàn)象

（注：鐵的氧化物中，只有Fe3O4能被磁鐵吸引）

①甲組的黑色粉末與CuSO4溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式是_____。

②小明同學(xué)查閱資料后發(fā)現(xiàn)Fe3O4在常溫下不與CuSO4溶液反應(yīng)，故猜想乙組的生成物為Fe3O4。

小麗提出不同意見：假設(shè)乙組黑色粉末中除了有Fe3O4，還可能含有少量鐵粉，鐵粉的含量低，與硫酸銅溶液反應(yīng)也可能無明顯現(xiàn)象。

了進(jìn)一步確定乙組生成物成分，小組同學(xué)提出，如果m2恰好為______________g，則小明的猜想正確，如果m2_____________________（填“大于”或“小于”）該質(zhì)量，則乙組生成物中還含有少量鐵粉。

Answer 1

【答案】加熱 檢驗(yàn)二氧化碳是否被氫氧化鈉溶液完全吸收 濃硫酸 一氧化碳有毒，防止污染空氣 80% 不同意，這是因?yàn)槌吻迨�灰水中氫氧化鈣很少，不一定把生成二氧化碳完全吸收，同時(shí)空氣中的二氧化碳也能被澄清石灰水吸收 4.64 小于

【解析】

一氧化碳和氧化鐵高溫生成鐵和二氧化碳，一氧化碳有毒，點(diǎn)燃生成二氧化碳，二氧化碳和氫氧化鈣生成碳酸鈣和水，鐵和硫酸銅反應(yīng)生成銅和硫酸亞鐵。

（一）（1）由圖可知，濃硫酸和草酸在加熱條件下反應(yīng)，故A裝置的作用是制取一氧化碳，反應(yīng)的化學(xué)方程式為。根據(jù)反應(yīng)裝置判斷，化學(xué)方程式中還缺少的條件是加熱。

（2）濃硫酸和草酸在加熱條件下反應(yīng)生成二氧化碳，B裝置中二氧化碳和氫氧化鈉反應(yīng)生成碳酸鈉和水，二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁，常用于檢驗(yàn)二氧化碳?xì)怏w，故C裝置的作用是檢驗(yàn)二氧化碳是否被氫氧化鈉溶液完全吸收，D裝置是干燥氣體，濃硫酸具有吸水性，故D裝置中藥品的名稱是濃硫酸，E裝置中發(fā)生反應(yīng)是一氧化碳和氧化鐵高溫生成鐵和二氧化碳，故反應(yīng)的化學(xué)方程式為，一氧化碳有毒，點(diǎn)燃生成二氧化碳，故F處將尾氣燃燒掉的目的是一氧化碳有毒，防止污染空氣。

（3）一氧化碳和氧化鐵反應(yīng)生成鐵和二氧化碳，由質(zhì)量守恒定律可知，反應(yīng)前后元素的質(zhì)量不變，則氧化鐵中氧元素的質(zhì)量為，氧化鐵的質(zhì)量為，故赤鐵礦中氧化鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為。

（4）澄清石灰水吸收二氧化碳?xì)怏w的質(zhì)量很少，故不同意，理由是澄清石灰水中氫氧化鈣很少，不一定把生成二氧化碳完全吸收，同時(shí)空氣中的二氧化碳也能被澄清石灰水吸收。

（二）（1）反應(yīng)過程中觀察到，甲、乙兩組的澄清石灰水均變渾濁，說明反應(yīng)生成二氧化碳，集氣瓶中發(fā)生反應(yīng)是二氧化碳和氫氧化鈣生成碳酸鈣和水，故反應(yīng)的化學(xué)方程式為。

（2）①甲組中一氧化碳和氧化鐵高溫生成鐵和二氧化碳，則甲組的黑色粉末與CuSO4溶液反應(yīng)生成銅和硫酸亞鐵，故反應(yīng)的化學(xué)方程式是。

②小明同學(xué)查閱資料后發(fā)現(xiàn)Fe3O4在常溫下不與CuSO4溶液反應(yīng)，猜想乙組的生成物為Fe3O4，則，故如果m2恰好為4.64g， 則小明的猜想正確，鐵和硫酸銅反應(yīng)生成硫酸亞鐵和銅，則質(zhì)量減少，故如果m2小于該質(zhì)量，則乙組生成物中還含有少量鐵粉。