Question

【題目】已知在不同的溫度下，CO與鐵的氧化物反應能生成另一種鐵的氧化物(或鐵單質)和CO2。現利用下圖1的實驗裝置進行實驗，反應過程中管內的固體質量隨溫度的變化曲線如圖2。

(1)查閱資料發現，酒精燈加熱時玻璃管的受熱溫度是400～500℃，酒精噴燈加熱時玻璃管的受熱溫度是800～1200℃。實驗室要利用圖1來制取金屬鐵，儀器甲應選用的加熱儀器是________(填“酒精燈”或“酒精噴燈”)；圖1裝置明顯存在的不足之處是________ 。

(2)圖1中實驗現象是_______________________

(3)利用圖2顯示的相關信息，回答如下問題。

①在0～400℃溫度范圍內，管內固體質量不變，其原因是___________________。

②圖中x=___________g。

③試據圖計算并推斷A點固體的合理化學式__________。

Answer 1

【答案】 酒精噴燈 尾氣處理 紅色粉末變成黑色 未達到反應所需的最低溫度 1.68 Fe3O4

【解析】(1)觀察圖2中的數據，當溫度達到700℃時氧化鐵才開始被一氧化碳還原為鐵，而酒精燈的溫度范圍只是400500℃，所以應該選擇酒精噴燈。實驗結束后的尾氣中還含有未反應的一氧化碳，一氧化碳有毒，不能直接排入空氣中，可以用酒精燈將其點燃，轉化為二氧化碳，再排入空氣中，所以圖1裝置明顯存在的不足之處是尾氣未處理；(2)圖1中實驗現象是紅色粉末變成黑色；(3)①在0400℃溫度范圍內，根本達不到反應所需的最低溫度，所以氧化鐵的質量并未改變；②從400℃開始，隨著溫度的升高，氧化鐵中的氧開始逐漸失去，到700℃時只剩下鐵，即此時氧化鐵被一氧化碳還原為鐵單質。根據元素守恒，鐵單質的質量=氧化鐵中鐵元素的質量=；③A處氧化物中鐵的質量=氧化鐵中鐵元素的質量=，

A處氧化物中氧的質量=氧化鐵中氧的質量失去氧的質量=，A處氧化物中鐵與氧原子個數比=，所以A處氧化物的化學式為：Fe3O4。