Question

【題目】已知草酸（H2C2O4）固體與濃硫酸共熱發(fā)生化學(xué)反應(yīng)：H2C2O4 CO2↑+CO↑+H2O。某化學(xué)興趣小組同學(xué)設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)裝置，用于制取純凈干燥的CO氣體來還原氧化鐵。請根據(jù)題目要求回答問題：

（1）實(shí)驗(yàn)開始時，應(yīng)先點(diǎn)燃_____處的酒精燈（填裝置序號）。

（2）裝置B中的NaOH溶液的作用是_____，B、C裝置的順序不能顛倒的原因是_____。

（3）從環(huán)保角度考慮，上述實(shí)驗(yàn)的不足之處是_____。反應(yīng)后玻璃管內(nèi)固體粉末由紅色全部變成黑色，小馬同學(xué)認(rèn)為該黑色固體全部是鐵，但小軍同學(xué)提出了質(zhì)疑，于是小組內(nèi)的同學(xué)們提出查閱資料，尋求真理。

（查閱資料）

①一氧化碳還原Fe2O3的固體產(chǎn)物的成分與反應(yīng)的溫度、時間有關(guān)，產(chǎn)物可能是Fe3O4、FeO、Fe；

②幾種物質(zhì)的性質(zhì)，如下表所示：

物質(zhì)化學(xué)式	Fe	Fe2O3	FeO	Fe3O4
物質(zhì)的顏色	黑色	紅色	黑色	黑色
能否被磁鐵吸引	能	不能	不能	能

③已知反應(yīng) ：Fe3O4+8HCl=FeCl2+2FeCl3+4H2O， FeCl3溶液呈棕黃色。

（實(shí)驗(yàn)探究）

（4）該小組同學(xué)將反應(yīng)后的黑色固體研細(xì)后，用磁鐵吸引，發(fā)現(xiàn)黑色粉末全部被吸引，則該黑色粉末中不可能含有_____（填化學(xué)式）。

（5）黑色固體的成分是什么？

猜想Ⅰ：全部為Fe； 猜想Ⅱ：全部為Fe3O4； 猜想Ⅲ：_____（填化學(xué)式）。

實(shí)驗(yàn)：將黑色粉末加入到足量的稀硫酸中，固體全部溶解，觀察現(xiàn)象：①有無色氣泡產(chǎn)生，證明該固體中一定有_____（填化學(xué)式）；②溶液呈棕黃色。

（6）由上述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，得出猜想_____正確。

Answer 1

【答案】A 吸收生成的二氧化碳 氣體會從氫氧化鈉溶液中帶出水蒸氣 缺少尾氣處理裝置 FeO Fe、Fe3O4 Fe Ⅲ

【解析】

（1）實(shí)驗(yàn)開始時，應(yīng)先點(diǎn)燃A處的酒精燈，因?yàn)橐谎趸�碳具有可燃性，混有一定量的空氣，遇明火或加熱會發(fā)生爆炸，故先點(diǎn)燃A處的酒精燈，反應(yīng)生成一氧化碳，將裝置內(nèi)的空氣排盡，防止發(fā)生爆炸；

（2）裝置B中的NaOH溶液的作用是：吸收生成的二氧化碳；

B、C裝置的順序不能顛倒的原因是：若B、C順序顛倒，氣體會從氫氧化鈉溶液中帶出水蒸氣；

（3）一氧化碳有毒，排放到空氣中會污染空氣，故從環(huán)保角度考慮，上述實(shí)驗(yàn)的不足之處是：缺少尾氣處理裝置；

實(shí)驗(yàn)探究：

（4）該小組同學(xué)將反應(yīng)后的黑色固體研細(xì)后，用磁鐵吸引，發(fā)現(xiàn)黑色粉末全部被吸引，則該黑色粉末中不可能含有：FeO；

（5）黑色固體可能是鐵，也可能是四氧化三鐵，還可能是鐵和四氧化三鐵的混合物，故猜想Ⅲ：Fe、Fe3O4；

實(shí)驗(yàn)：將黑色粉末加入到足量的稀硫酸中，固體全部溶解，觀察現(xiàn)象：①有無色氣泡產(chǎn)生，有氣泡產(chǎn)生，說明鐵和稀硫酸反應(yīng)生成了硫酸亞鐵和氫氣，故該固體中一定有：Fe；

③溶液呈棕黃色，說明溶液中含Fe3+，說明黑色固體中含四氧化三鐵；

（6）由上述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，得出猜想Ⅲ正確。