问题 实验题

某化学兴趣小组的学生研究过量的炭粉与Fe2O3在高温条件下反应的气体产物成分。探究过程如下:

(1)提出假设:气体产物全部是CO2

(2)查阅资料:a.氮气不能与炭粉及Fe2O3反应。 b.高温下可以发生下列反应:

2Fe2O3+3C4Fe+3CO2↑ C+CO22CO

(3)设计方案:将一定量氧化铁在隔绝空气的环境下与过量炭粉充分反应。用实验中实际测得产生气体的质量,与理论计算得到的CO2的质量进行比较。

(4)实验装置:如图所示。 

(5)实验操作:

①称量:反应前Fe2O3的质量3.20 g;炭粉的质量2.00g;玻璃管C的质量48.48 g。反应后玻璃管与残留固体共52.24 g。

②加热前先通一段时间氮气,再夹紧弹簧夹T,点燃酒精喷灯加热。

(6)问题分析:

①用酒精喷灯而不用酒精灯的目的是________________。

②加热前先通一段时间氮气的目的是__________________。

③理论计算:若氧化铁与炭粉反应的气体产物全部是CO2,求3.20g氧化铁完全反应时生成CO2的质量。_______________________

④根据实验数据计算实验中实际获得气体的质量。_________________

⑤结论:___________________(要求简述获得结论的理由)

答案

①获得高温

②清除试管中空气(氧气),防止炭粉与空气中氧气发生反应

③设3.20 gFe2O3与炭粉发生反应生成CO2的质量为x

2Fe2O3+3C4Fe+3CO2

2×160       3×44

3.2 g        x

x=1.32 g

④实验产物中气体质量为(48.48g+3.20g+2.00g)-52.24 g=1.44 g

⑤因为生成的气体质量为1.44 g,大于1.32 g,故气体产物不完全为CO2,实际是CO2和CO的混合物,原假设不能成立(其他合理答案亦可)

单项选择题
多项选择题