Question

下圖甲是氫氣和氧化銅反應的實驗裝置，下圖乙是木炭和氧化鐵反應的實驗裝置．

（1）在上述兩個實驗中，氫氣和木炭表現出相同的化學性質，該化學性質是

還原性

．
（2）實驗步驟的先后次序非常重要．甲實驗中，反應前必須先通氫氣后點燃酒精燈，否則易發生爆炸；反應結束后必須先

熄滅酒精燈

后

停止通氫氣

，否則生成的紅色固體又會變成黑色，且易發生爆炸．
（3）做完乙實驗后，小試管中澄清石灰水變渾濁，大試管中粉末全部變為黑色．小華取少量黑色粉末，加入足量稀硫酸充分振蕩，卻驚訝地發現黑色粉末沒有溶解，也沒有產生氣泡．小華查閱資料，得到關于鐵的氧化物的部分信息（如下表所示）

化學式	Fe2O3	Fe3O4	FeO
顏色	紅色	黑色	黑色
化學性質	可溶于稀硫酸	常溫下不溶于稀硫酸	可溶于稀硫酸

根據以上實驗現象及信息，乙實驗中碳和氧化鐵反應的生成物是

Fe₃O₄、CO₂

．
（4）經分析后，小華試著提高反應溫度，重新進行乙實驗，最終發生了預期的置換反應，該化學方程式為

3C+2Fe₂O₃

高溫  .

4Fe+3CO₂↑

．

Answer 1

分析：（1）根據氫氣和木炭的還原性進行解答；
（2）根據氫氣還原氧化銅的實驗步驟以及注意事項進行解答；
（3）根據實驗現象澄清石灰水變渾濁以及大試管中粉末全部變為黑色等相關信息進行解答；
（4）根據碳和氧化鐵在高溫條件下生成鐵和二氧化碳進行解答．

解答：解：（1）在氫氣和氧化銅反應以及木炭和氧化鐵反應中，氫氣和木炭表現出相同的化學性質--還原性；
（2）甲實驗中，反應前必須先通氫氣后點燃酒精燈，否則易發生爆炸；反應結束后必須先熄滅酒精燈，后停止通氫氣，否則生成的紅色固體又會變成黑色，且易發生爆炸；
（3）根據大試管中粉末全部變為黑色且加入足量稀硫酸充分振蕩黑色粉末沒有溶解也沒有產生氣泡，說明沒有三氧化二鐵和氧化亞鐵．同時小試管中澄清石灰水變渾濁說明碳和氧化鐵反應生成二氧化碳；因此乙實驗中碳和氧化鐵反應的生成物是Fe₃O₄、CO₂；
（4）碳和氧化鐵在高溫條件下生成鐵和二氧化碳，反應的化學方程式為：3C+2Fe₂O₃

高溫  .

4Fe+3CO₂↑．
故答案為：
（1）還原性；
（2）熄滅酒精燈；停止通氫氣；
（3）Fe₃O₄、CO₂；
（4）3C+2Fe₂O₃

高溫  .

4Fe+3CO₂↑．

點評：本題考查氫氣和碳作還原劑的相關問題，除課本中的相關知識外，還要能從所給的資料中提取信息解決新問題．