问题 实验题

(6分)已知木炭粉(假设木炭粉中不含其他杂质)和Fe2O3,在加热条件下发生化学反应,兴趣小组同学对该实验进行如下探究。   

I 生成固体组成分析

(1)实验过程中可以观察到有黑色固体生成,小亮认为生成了铁粉,但小灵却有不同看法,理由是                                      

(2)为进一步确定黑色固体成分,小欢将生成的固体溶于足量稀硫酸,发现有大量气泡产生,若同时出现                       的现象,则生成的黑色固体全部是铁。

Ⅱ 生成气体成分分析

【提出假设】生成气体的可能组成有三种:

假设1:生成气体是二氧化碳;

假设2:生成气体是一氧化碳;

假设3:生成气体是            

【设计实验】为确定生成气体的组成,小组同学设计实验装置如图。

(1)实验中通入的气体是纯净干燥的N2,分析不通入空气的主要理由是           填序号)。

A.空气中的二氧化碳会使石灰水变浑浊

B.空气中的氧气会和木炭粉反应生成CO或CO2而干扰实验结果

C.空气中的二氧化碳、水蒸气会和木炭粉反应生成CO而干扰实验结果

(2)定性研究:若实验过程中可以观察到澄清石灰水变浑浊,则证明反应生成的气体中一定含有               

(3)定量研究:现准确称取16.0 g氧化铁与2.4 g木炭粉混合,在上述装置中完全反应。测得剩余固体质量为11.2 g,且能完全溶于稀盐酸。

【实验结论】处理上述实验数据后可知,假设        正确。

答案

  I . (1)有木炭粉剩余或生成四氧化三铁均为黑色(1分)  (2)固体全部溶解(1分)

Ⅱ. CO和CO2的混合物(1分)

(1)BC(1分)   (2)CO2 (1分)     (3)3(1分)  

I. 黑色固体有碳粉、铁粉、四氧化三铁等,将生成的固体溶于足量稀硫酸,发现有大量气泡产生,若同时出现固体全部溶解,则生成的黑色固体全部是铁.故答案为:(1)有木炭粉剩余或生成四氧化三铁均为黑色 (2)固体全部溶解

Ⅱ. 生成的气体可能是:二氧化碳、一氧化碳或CO和CO2的混合物;实验中通入的气体是纯净干燥的N2,分析不通入空气的主要理由是:空气中的氧气会和木炭粉反应生成CO或CO2而干扰实验结果;空气中的二氧化碳、水蒸气会和木炭粉反应生成CO而干扰实验结果.若实验过程中可以观察到澄清石灰水变浑浊,则证明反应生成的气体中一定含有二氧化碳;定量研究:反应的氧元素的质量=16.0g-11.2g=4.8g,2.4g碳全部生成二氧化碳需要氧气6.4g,全部生成一氧化碳生成需要氧气3.2g,而本题中3.2g<4.8g<6.4g,因此生成的气体是CO和CO2的混合物,假设3正确.故答案为:CO和CO2的混合物;(1)BC   (2)CO2      (3)3

选择题
多项选择题 案例分析题