Question

某化学小组对过量炭粉与氧化铁反应的气体产物成分进行研究。如图所示，将

一定量的氧化铁在隔绝空气的条件下与过量炭粉完全反应。

【查阅资料】氮气不与碳、氧化铁发生反应；氢氧化钡易溶于水，氢氧化钙微溶于水。

【实验步骤】

①按上图连接装置，并检查装置的气密性，称取3.20g氧化铁、2.00g碳粉混合均匀，放入

48.48g的硬质玻璃管中；

②加热前，先通一段时间纯净干燥的氮气，目的是                                   ；

③停止通入N2后，夹紧弹簧夹，加热一段时间，澄清石灰水（足量）变浑浊；

④待反应结束，再缓缓通入一段时间氮气目的是                                ，冷却

至室温，称得硬质玻璃管和固体总质量为52.24g；

⑤过滤出石灰水中的沉淀，洗涤、烘干后称得质量为2.00g。

【数据处理】根据实验数据分析，写出该实验中氧化铁与碳发生反应的化学方程式：

                                                         。

【实验优化】

A.甲同学认为：应将澄清石灰水换成Ba(OH)₂溶液，其理由是：

①                                                          ；

②钡的相对原子质量较大，生成的沉淀质量较大，称量时误差较小；

B.乙同学从环境保护的角度，提出一个优化方案是：                                  。

Answer 1

【实验步骤】②排尽装置中的空气            ④使生成的二氧化碳全部被石灰水吸收

【数据处理】2C + Fe₂O₃2Fe + CO₂↑+ CO↑（2 分）

【实验优化】A．①氢氧化钡易溶于水，可以吸收更多的二氧化碳

B．点燃或收集尾气