Question

18．图甲是氢气和氧化铜反应的实验，图乙是木炭和氧化铁反应的实验．

（1）在上述两个实验中，氢气和木炭表现出相同的化学性质是还原性，它们还具有还原性．
（2）实验步骤的先后次序非常重要，比如甲实验中，反应前必须先通入氢气后加热，否则易发生爆炸；反应结束后必须先移去酒精灯后停止通氢气，否则生成的红色的铜会变成黑色．
（3）某同学正确操作做完乙实验后，发现澄清石灰水变浑浊，试管中粉末全部变为黑色，取 少量黑色粉末，加入足量稀硫酸充分振荡，但她惊讶地发现黑色粉末没有溶解，试管中 也未产生预期的气泡，这说明该反应并没有生成铁
（4）该同学查阅资料，得到关于铁的氧化物如下信息：

铁的氧化物化学式	Fe2O3	Fe3O4	FeO
颜色	红	黑	黑
化学性质	可溶于酸	常温下不溶于稀酸	可溶于酸

根据以上信息，试写出乙实验试管中反应的化学方程式C+6Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$4Fe₃O₄+CO₂↑
经分析后，该同学试着提高反应温度后，实验出现了预期的现象．

Answer 1

分析 （1）根据在化学反应中得到氧的物质叫还原剂，具有还原性进行分析；
（2）根据氢气还原氧化铜的实验中，酒精灯要依据“迟到早退”的原则进行分析；
（3）根据“黑色粉末没有溶解，试管中 也未产生预期的气泡，”做出判断；
（4）根据氧化铁和碳在高温的条件下生成四氧化三铁和二氧化碳进行分析．

解答 解：（1）在两个实验中，氢气和木炭都得到氧是还原剂，具有还原性；
（2）氢气还原氧化铜的实验中，反应前必须先通入氢气后加热，否则易发生爆炸，实验结束后，要先移出酒精灯，再停止通氢气，通氢气至试管冷却为止，防止铜在较高温度下被氧化；
（3）乙实验完成后，发现澄清石灰水变浑浊，生成部分黑色粉末，黑色粉末加入足量稀硫酸没有溶解，说明不是FeO，试管中也未产生预期的气泡，说明无铁单质生成，因为粉末是黑色的，则不是Fe₂O₃，可知黑色粉末是Fe₃O₄；
（4）通过上述分析可知发生的反应是：碳与氧化铁在高温的条件下反应生成四氧化三铁和二氧化碳气体，化学方程式是：C+6Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$4Fe₃O₄+CO₂↑．
故答案为：（1）还原；              
（2）通入氢气，加热，；                    
（3）铁；                     
（4）C+6Fe₂O₃ $\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$4Fe₃O₄+CO₂↑．

点评 本题考查氢气和碳作还原剂的相关问题，除课本中的相关知识外，还要能从所给的资料中提取信息解决新问题．