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【题目】某化学小组查阅资料得知:在不同温度下,甲烷(CH4)可将氧化铁(Fe2O3)还原为Fe、Fe3O4中的一种可两种。他们为探究甲烷与氧化铁反应后产物(黑色粉末)的成分,进行了如下实验:

(1)按右图装置连接好仪器,检查装置的气密性后,往装置中添加药品。

各黑色粉末中滴加稀硫酸,观察到有气泡产生,则黑色粉末中含有 ,产生气泡的化学方程式是

导管b的作用是

(2)按下图装置连接好仪器(图中夹持设备已略去)检查装置的气密性,往装置中添加药品,打开止水夹K通入含有少量二氧化碳的的一氧化碳,持续一段时间后再点燃装置C处的酒精喷灯。

装置A中反应的化学方程式为 ,装置B中浓硫酸的作用是

持续一段时间后再点燃装置C处的酒精喷灯的原因是 。D装置的作用是

实验中观察到装置E中石灰水变浑浊,则黑色粉末中含有 。尾气处理方法为

【答案】(1)FeH2SO4=FeSO4H2

防止滴加稀硫酸时生成的气体从分液漏斗逸出 。

(2)①2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O 除去气体中的水蒸气 。

防止CO与空气的混合气加热时发生爆炸 防止E中的石灰水被倒吸进玻璃管 。

Fe3O4 将尾气点燃 。

【解析】

试题分析:(1)向黑色粉末中滴加稀硫酸,观察到有气泡产生,说明在黑色粉末中含有铁。铁与稀硫酸反应生成氢气。化学方程式为FeH2SO4=FeSO4H2

当打开分液漏斗的开关时,如瓶内压强过大,气体可从漏斗中溢出。所以导管b的作用是防止滴加稀硫酸时生成的气体从分液漏斗逸出。

(2)装置A中的氢氧化钠可与混合物中的二氧化碳反应,反应的化学方程式为:2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O 。浓硫酸有吸水性可除去气体中的水蒸气 。

持续通入气体一段时间后再点燃装置C处的酒精喷灯的原因是将装置内的空气排尽,防止CO与空气的混合气加热时发生爆炸。D装置的作用是当停止加热时,装置内的温度降低,气压减小,防止E中的石灰水被倒吸进玻璃管。

实验中观察到装置E中石灰水变浑浊,即说明黑色粉末与一氧化碳反应生成了二氧化碳。所以黑色粉末中含有铁的氧化物,即Fe3O4。尾气处理的方法可将尾气点燃(或用气囊收集)。

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