Question

【題目】如圖是某學校化學課外學習小組設計的探究工業煉鐵原理及產物驗證的實驗。實驗 中所用氧化鐵的質量為1Og,硬質玻璃管的質量為50g。

（1）B裝置中反應的化學方程式是______________________；E裝置中反應的化學方程式是____________________，該反應是___________（選填“吸”或“放”）熱反應．

（2）從實驗安全的角度考慮D瓶中應盛放的試劑是______________。

（3）F裝置的作用是_____________、_________________。

（4）為探究E裝置中黑色粉末的成分是什么，同學們將反應后的黑色固體研細后，用磁鐵吸引，發現黑色粉末全部能被吸引。當裝置冷卻后稱得E裝置中玻璃管和固體的總質量為59g.則剩余黑色固體中鐵元素質量為______。根據上述實驗數據處理得出產物中黑色因體的成分是_______________。

Answer 1

【答案】 吸 濃硫酸 檢驗二氧化碳 處理尾氣 7g FeO

【解析】A裝置內碳和二氧化碳在高溫下反應生成一氧化碳，但是A二氧化碳一般會有剩余，所以從A中出來氣體有一氧化碳和二氧化碳的混合物，B中的氫氧化鈉和二氧化碳反應生成碳酸鈉和水；C中石灰水不變渾濁，說明二氧化碳已經被吸收干凈。E裝置中一氧化碳和氧化鐵反應生成鐵的二氧化碳，反應的化學方程式是Fe2O3+3CO高溫2Fe+3CO2。反應需要一直高溫加熱，說明反應吸熱；（2）從實驗安全的角度考慮D瓶中應盛放的試劑是濃硫酸，干燥氣體，防止E中反應進行時會有水冷凝，使試管炸裂。（3）F裝置的作用是檢驗二氧化碳 ，澄清石灰水變渾濁證明E中有二氧化碳生成。同時還可將尾氣中的一氧化碳點燃，防止污染空氣。10g氧化鐵中鐵元素的質量是：10g× ×100%=7g，氧元素的質量為10g-7g=3g；由質量守恒定律可知，化學反應中元素的種類、質量不變，所以反應后的固體中鐵元素的質量仍是7g，反應中減少的質量是以氣體的形式逸出的氧元素的質量，所以反應后固體中氧元素的質量為2g,鐵和氧元素的質量為：7:2，設鐵的氧化物為FexOy,56x:16y=7:2,x:y=1:1,所以黑色固體是氧化亞鐵。