Question

5．某化學小組查閱資料得知：在不同溫度下，甲烷（CH₄）可將氧化鐵（Fe₂O₃）還原為Fe、Fe₃O₄中的一種或兩種．他們為探究甲烷與氧化鐵反應后產物（黑色粉末）的成分，進行了如圖實驗：

（1）按圖1裝置連接好儀器，檢查裝置的氣密性后，往裝置中添加藥品．
①往黑色粉末中滴加稀硫酸，觀察到有氣泡產生，則黑色粉末中含有Fe．
②導管b的作用是防止滴加稀硫酸時生成的氣體從分液漏斗逸出．
（2）按圖2裝置連接好儀器（圖中夾持設備已略去）檢查裝置的氣密性，往裝置中添加藥品，打開止水夾K通入含有少量二氧化碳的一氧化碳，持續一段時間后再點燃裝置C處的酒精噴燈．
①持續一段時間后再點燃裝置C處的酒精噴燈的原因是防止CO與空氣的混合氣加熱時發生爆炸，D裝置的作用是防止E中的石灰水被倒吸進玻璃管．
②實驗中觀察到裝置E中石灰水變渾濁，則黑色粉末中含有Fe₃O₄，此實驗還應有尾氣處理．

Answer 1

分析 （1）
①根據加入稀硫酸，黑色固體部分溶解產生氣泡，在黑色物中只有鐵粉和硫酸能夠反應得到氫氣氣體解答；
②根據防止滴加稀硫酸時生成的氣體從分液漏斗逸出解答；
（2）
①根據一氧化碳點燃時易發生爆炸解答；根據防止E中的石灰水被倒吸進玻璃管解答；
②根據題中信息解答；一氧化碳有毒，要有尾氣處理裝置．

解答 解：（1）①加入稀硫酸，黑色固體部分溶解產生氣泡，在黑色物中只有鐵粉和硫酸能夠反應得到氫氣氣體，則黑色粉末中含有鐵；反應方程式為Fe+H₂SO₄=FeSO₄+H₂↑；
②導管b的作用是防止滴加稀硫酸時生成的氣體從分液漏斗逸出；
（2）
①一氧化碳點燃時易發生爆炸，點燃前要排凈裝置內的空氣，所以續一段時間后再點燃裝置C處的酒精噴燈的原因是趕走裝置中的空氣，防止發生爆炸；D裝置的作用是防止E中的石灰水倒吸進玻璃管；
②裝置E中石灰水變渾濁，說明有二氧化碳生成，只有Fe₃O₄和一氧化碳反應生成二氧化碳，則黑色粉末中含有；一氧化碳有毒，為防止污染空氣，應將尾氣點燃．
答案：
（1）①Fe； ②防止滴加稀硫酸時生成的氣體從分液漏斗逸出；
（2）①防止CO與空氣的混合氣加熱時發生爆炸； 防止E中的石灰水被倒吸進玻璃管；②Fe₃O₄．

點評 熟悉常見物質的特征性顏色和特征性反應，注意平時多總結歸納，利于物質推斷題的解答．