Question

【题目】已知在不同的温度下，CO与铁的氧化物反应能生成另一种铁的氧化物（或铁单质）和CO2。现利用下图1的实验装置进行实验，反应过程中管内的固体质量随温度的变化曲线如图2。

注：图1中的仪器甲是一种加热仪器，图2中A、B点的固体组成分别是FeO、Fe3O4中的一种。

（1）查阅资料发现，酒精灯加热时玻璃管的受热温度是400～500℃，酒精喷灯加热时玻璃管的受热温度是800～1200℃。实验室要利用图1来制取金属铁，仪器甲应选用的加热仪器是_____（填“酒精灯”或“酒精喷灯”）；图1装置中的现象有____；________。

（2）利用图2显示的相关信息，回答如下问题：

①在0～400℃温度范围内，管内固体质量不变，其原因是________。

②图中x=__g。

计算过程：_____

③试据图计算并推断出A点固体的化学式是______。

Answer 1

【答案】酒精喷灯 玻璃管内红棕色粉末逐渐变为黑色 澄清石灰水变浑浊 没有达到反应所需的温度 1.68g 解：设完全反应生成铁的质量为x.

解得x=1.68g

答：完全反应生成的铁质量为1.68g。 Fe3O4

【解析】

（1）根据资料信息，酒精灯加热时玻璃管的受热温度是400～500℃，酒精喷灯加热时玻璃管的受热温度是800～1200℃。实验室要利用图1来制取金属铁，反应条件是高温，因此仪器甲应选用的加热仪器是：酒精喷灯；因为一氧化碳和氧化铁在高温下反应生成铁和二氧化碳，氧化铁是红棕色，铁粉是黑色，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，所以图1装置中的现象有：玻璃管内红棕色粉末逐渐变为黑色；澄清石灰水变浑浊。

（2）①因为一氧化碳和氧化铁反应必须达到一定的温度，在0～400℃温度范围内，管内固体质量不变，其原因是：没有达到反应所需的温度。

②图中x是氧化铁完全反应转变成铁的质量。设完全反应生成铁的质量为x.

解得x=1.68g

答：完全反应生成的铁质量为1.68g。

③图中A点固体与氧化铁的质量差就是减少的氧元素质量，根据化学式Fe2O3，2.4g氧化铁中，铁元素质量= =1.68g，氧元素的质量=2.4g-1.68g=0.72g。到A点固体质量为2.32g，则A点固体中铁元素的质量仍为1.68g,氧元素的质量=0.72g-（2.40g-2.32g）=0.64g，假设A点固体中物质的化学式是FemOn， 则A点固体中物质的化学式是Fe3O4。