Question

已知木炭粉与某红棕色粉末在高温下反应生成二氧化碳和铁．某同学设计了一个实验，证明红棕色粉末中含有氧元素，并测定其中氧元素的质量分数，装置如图所示．
（1）实验前，首先要进行的操作是

 

；
（2）实验中，盛放澄清石灰水的大试管中出现的现象是

 

，原因是

 

；
（3）实验中通入纯净而干燥的氮气，其目的是

 

；
（4）写出该反应所发生的化学方程式：

 

．
（5）尾气处理的方法有：

 

．

Answer 1

分析：（1）根据空气中含有二氧化碳对实验结果有一定影响解答；
（2）根据碳和氧化铁反应生成铁和二氧化碳，二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊分析解答；
（3）根据实空气中的二氧化碳及空气中氧气与炭粉反应生成二氧化碳，影响对红棕色粉末中氧的检验与测定；而潮湿的氮气中的水分也会对测量生成二氧化碳的质量造成影响；
（4）根据碳和氧化铁高温条件下反应生成铁和二氧化碳书写；
（5）根据收集气体是常用的尾气处理方法分析．

解答：解：（1）为避免管内空气对实验结果的影响，实验前应用性质稳定的氮气把管内空气全部排出；
（2）在加热条件下，炭粉与红棕色粉末发生反应生成的二氧化碳排出，被澄清石灰水吸收，可观察到澄清石灰水变浑浊；
（3）因为空气中含有二氧化碳和氧气，可能使反应物和生成物的质量增加而导致实验结果不准确．
（4）碳和氧化铁高温条件下反应生成铁和二氧化碳
（5）收集气体是常用的尾气处理；
答案：（1）为避免管内空气对实验结果的影响，实验前应用性质稳定的氮气把管内空气全部排出；
（2）澄清石灰水变浑浊；在加热条件下，炭粉与红棕色粉末发生反应生成的二氧化碳排出，被澄清石灰水吸收，可观察到澄清石灰水变浑浊；
（3）因为空气中含有二氧化碳和氧气，可能使反应物和生成物的质量增加而导致实验结果不准确；
（4）3C+2Fe₂O₃

高温  .

4Fe+3CO₂↑；
（5）收集气体．

点评：本题考查了氧化物与炭粉的反应，要在理解实验目的和操作方法的基础上，对实验过程、实验现象及实验操作注意事项进行判断．