Question

某研究性學習小組對過量炭粉與氧化鐵反應的氣體產(chǎn)物成分進行研究。

（查閱資料：①氮氣不與碳、氧化鐵發(fā)生反應；②氫氧化鋇易溶于水，氫氧化鈣微溶于水。）

（1）[提出假設]①該反應的氣體產(chǎn)物是CO2 ；②該反應的氣體產(chǎn)物是CO；

③該反應的氣體產(chǎn)物是 ；

（2）[設計方案]如圖所示，將一定量的氧化鐵在隔絕空氣的條件下與過量炭粉完全反應。

（3）[實驗步驟]①按上圖連接裝置，并檢查裝置的氣密性，稱取3.20g氧化鐵、2.00g碳粉混合均勻，放入48.48g的硬質(zhì)玻璃管中；

②加熱前，先通一段時間純凈干燥的氮氣，目的是 ；

③停止通入N2后，夾緊彈簧夾，加熱一段時間，澄清石灰水（足量）變渾濁；

④待反應結(jié)束，再緩緩通入一段時間氮氣目的是 ，冷卻至室溫，稱得硬質(zhì)玻璃管和固體總質(zhì)量為52.4g；

⑤過濾出石灰水中的沉淀，洗滌、烘干后稱得質(zhì)量為2.00g。

（4）[數(shù)據(jù)處理]根據(jù)實驗數(shù)據(jù)分析，寫出該實驗中氧化鐵與碳發(fā)生反應的化學方程式：

；

（5）[實驗優(yōu)化]A. 甲同學認為：應將澄清石灰水換成Ba（OH）2溶液，其理由是：

① ；

②鋇的相對原子質(zhì)量較大，生成的沉淀質(zhì)量較大，稱量時誤差較��；

B. 乙同學從環(huán)境保護的角度，提出一個優(yōu)化方案是： 。

 

Answer 1

（1）③CO2和CO； （3）②排盡裝置中的空氣； ④使生成的二氧化碳全部被石灰水吸收；

（4）Fe2O3+2C2Fe+CO2↑+CO↑

（5）A．①氫氧化鋇易溶于水，可以吸收更多的二氧化碳 ； B．點燃或收集尾氣

【解析】

試題分析：（1）①該反應的氣體產(chǎn)物是CO2．②該反應的氣體產(chǎn)物是CO．③該反應的氣體產(chǎn)物是二氧化碳和一氧化碳；（3）步驟②、④中都分別通入N2，其作用分別為：排盡裝置中的空氣；使生成的二氧化碳全部被石灰水吸收；（4）根據(jù)實驗數(shù)據(jù)分析可知，該實驗中氧化鐵與碳發(fā)生反應生成了鐵、一氧化碳和二氧化碳；化學方程式是：Fe2O3+2C2Fe+CO2↑+CO↑；（5）①甲同學認為：應將澄清石灰水換成Ba（OH）2溶液，其理由是氫氧化鋇易溶于水，可以吸收更多的二氧化碳；B．尾氣擴散到空氣中會污染環(huán)境.

考點：碳的化學性質(zhì)；常見氣體的檢驗與除雜方法；書寫化學方程式、文字表達式、電離方程式