问题 实验题

某化学兴趣小组根据下列转化关系在实验室中模拟炼铁,并对产物成分进行探究。

(1)炼铁的原理是     (用化学方程式表示)。

(2)经初步分析得知,无色气体A不含有单质,黑色粉末B的成分是一种或两种单质。上述转化关系中,生成一氧化碳的化学方程式是     

(3)甲、乙两个兴趣小组分别对无色气体A和黑色粉末B的成分进行探究。

【猜想与假设】

甲组在分析了炼铁的原理后,认为无色气体A中可能有CO2,也可能有未反应的    

乙组认为黑色粉末的成分中存在以下两种情况:

假设一:只含有铁。假设二:含有    

【实验探究】

为验证甲组的猜想,同学们按下图所示装置进行实验(箭头表示气体流向)。

Ⅰ澄清石灰水 Ⅱ浓硫酸  Ⅲ氧化铜粉末

上述实验装置Ⅱ中浓硫酸的作用是吸收水蒸气,装置Ⅰ的作用是    ,装置Ⅲ的作用是    。当看到Ⅰ中澄清石灰水变浑浊,Ⅲ中黑色固体变成红色后,可以确定无色气体A的成分是     

为验证乙组中假设二是否成立,请你设计实验用物理和化学两种方法完成以下探究。

实验方法实验操作实验现象实验结论
物理方法  假设二成立
化学方法  假设二成立
 

【交流反思】针对甲组实验存在的缺陷,同学们一起进行了改进,解决了污染环境问题。

答案

(1)3CO + Fe2O3 2Fe + 3CO   (2)2C + O22CO

(3)【猜想与假设】CO    假设二:铁和碳

【实验探究】①检验CO2      检验CO   CO2和CO

②注:以下实验方法中,每个操作和现象都正确得1分。

实验方法实验操作实验现象
物理方法取少量黑色粉末B,用磁铁吸引部分黑色粉末被吸引上来
化学方法取少量黑色粉末B于试管中,加入过量的稀盐酸部分黑色粉末溶解,产生无色气泡
 

题目分析:(1)炼铁是利用一氧化碳还原氧化铁:3CO + Fe2O3 2Fe + 3CO  

(2)无色气体A不含有单质,即不含氧气,可能是一氧化碳和二氧化碳的混合气体,黑色粉末B的成分是一种或两种单质,即可能是铁或铁和碳的混合物;实验室要得到还原性气体一氧化碳可利用碳和氧气反应得到;

(3)一氧化碳还原氧化铁会生成二氧化碳,由于一氧化碳可能没有完全反应,气体中也可能含有一氧化碳;由于反应物中含有碳,故黑色粉末可能是铁或铁和碳的混合物;

①甲组实验是要证明二氧化碳和一氧化碳的存在,可用澄清石灰水检验二氧化碳,利用一氧化碳的的还原性检验二氧化碳。

②假设二成立说明是铁和碳的混合物,用磁铁吸引后只有部分黑色物质能吸引上来;若用化学方法,则可利用铁能酸反应的性质,可看见部分粉末溶解。

单项选择题
单项选择题