Question

【题目】如图是某学校化学课外学习小组设计的探究工业炼铁原理及产物验证的实验。实验 中所用氧化铁的质量为1Og,硬质玻璃管的质量为50g。

（1）B装置中反应的化学方程式是______________________；E装置中反应的化学方程式是____________________，该反应是___________（选填“吸”或“放”）热反应．

（2）从实验安全的角度考虑D瓶中应盛放的试剂是______________。

（3）F装置的作用是_____________、_________________。

（4）为探究E装置中黑色粉末的成分是什么，同学们将反应后的黑色固体研细后，用磁铁吸引，发现黑色粉末全部能被吸引。当装置冷却后称得E装置中玻璃管和固体的总质量为59g.则剩余黑色固体中铁元素质量为______。根据上述实验数据处理得出产物中黑色因体的成分是_______________。

Answer 1

【答案】 吸 浓硫酸 检验二氧化碳 处理尾气 7g FeO

【解析】A装置内碳和二氧化碳在高温下反应生成一氧化碳，但是A二氧化碳一般会有剩余，所以从A中出来气体有一氧化碳和二氧化碳的混合物，B中的氢氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠和水；C中石灰水不变浑浊，说明二氧化碳已经被吸收干净。E装置中一氧化碳和氧化铁反应生成铁的二氧化碳，反应的化学方程式是Fe2O3+3CO高温2Fe+3CO2。反应需要一直高温加热，说明反应吸热；（2）从实验安全的角度考虑D瓶中应盛放的试剂是浓硫酸，干燥气体，防止E中反应进行时会有水冷凝，使试管炸裂。（3）F装置的作用是检验二氧化碳 ，澄清石灰水变浑浊证明E中有二氧化碳生成。同时还可将尾气中的一氧化碳点燃，防止污染空气。10g氧化铁中铁元素的质量是：10g× ×100%=7g，氧元素的质量为10g-7g=3g；由质量守恒定律可知，化学反应中元素的种类、质量不变，所以反应后的固体中铁元素的质量仍是7g，反应中减少的质量是以气体的形式逸出的氧元素的质量，所以反应后固体中氧元素的质量为2g,铁和氧元素的质量为：7:2，设铁的氧化物为FexOy,56x:16y=7:2,x:y=1:1,所以黑色固体是氧化亚铁。