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。

(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装置明显存在的不足之处是________ 。

(2)图1中实验现象是_______________________

(3)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。

③试据图计算并推断A点固体的合理化学式__________。

Answer 1

【答案】 酒精喷灯 尾气处理 红色粉末变成黑色 未达到反应所需的最低温度 1.68 Fe3O4

【解析】(1)观察图2中的数据，当温度达到700℃时氧化铁才开始被一氧化碳还原为铁，而酒精灯的温度范围只是400500℃，所以应该选择酒精喷灯。实验结束后的尾气中还含有未反应的一氧化碳，一氧化碳有毒，不能直接排入空气中，可以用酒精灯将其点燃，转化为二氧化碳，再排入空气中，所以图1装置明显存在的不足之处是尾气未处理；(2)图1中实验现象是红色粉末变成黑色；(3)①在0400℃温度范围内，根本达不到反应所需的最低温度，所以氧化铁的质量并未改变；②从400℃开始，随着温度的升高，氧化铁中的氧开始逐渐失去，到700℃时只剩下铁，即此时氧化铁被一氧化碳还原为铁单质。根据元素守恒，铁单质的质量=氧化铁中铁元素的质量=；③A处氧化物中铁的质量=氧化铁中铁元素的质量=，

A处氧化物中氧的质量=氧化铁中氧的质量失去氧的质量=，A处氧化物中铁与氧原子个数比=，所以A处氧化物的化学式为：Fe3O4。