Question

【題目】某興趣小組在實驗室中模擬高爐煉鐵化學原理的實驗，對固體產物成分等進行探究。

（設計實驗）用一氧化碳還原氧化鐵粉末，實驗裝置如圖。

（進行實驗）

（1）實驗中觀察到玻璃管中的現(xiàn)象是________________________，

洗氣瓶中的現(xiàn)象是_________________________________________。

（2）該裝置的不足之處是___________________________________

（3）該小組按上述實驗設計，利用儲氣罐預先收集好一氧化碳，并進行實驗。當看到固體顏色完全變了，停止實驗，測得下列有關數(shù)據(jù)如下：

氧化鐵質量	裝置中玻璃管和固體的總質量
16g	反應前67.9g
	反應后65.5g

（分析與討論）

小剛同學看到反應后玻璃管中全是黑色，認為反應后玻璃管中固體全部是鐵，但小強同學提出了質疑，于是大家提出查閱資料。

[查閱資料]

①一氧化碳還原氧化鐵的固體產物的成分與反應溫度、反應時間等因素有關。

②一氧化碳還原氧化鐵的實驗過程中固體產物可能是鐵，也可能生成鐵的氧化物，

如四氧化三鐵、氧化亞鐵等。

有關鐵及其氧化物的性質如下：

物質性質	四氧化三鐵	氧化亞鐵	氧化鐵	鐵粉
顏色	黑色	黑色	紅色	黑色
能否被磁鐵吸引	能	不能	不能	能

[實驗與猜想]

該小組同學將反應后的黑色固體研磨后，再用磁鐵吸引，發(fā)現(xiàn)黑色固體粉末部分被吸引，則該黑色固體粉末可能是_______________(填序號)。

①Fe ②FeO ③Fe3O4、Fe ④FeO、Fe ⑤FeO、Fe3O4 ⑥FeO、Fe3O4、Fe

（4）（實驗結論）通過實驗中獲得的數(shù)據(jù)進行分析，要保證實驗成功，將氧化物全部被還原成鐵，儲氣罐的一氧化碳氣體預先裝入_____________克最合適。

A．4.8 B．5.6 C．8.4 D．9.6

Answer 1

【答案】固體由紅色變?yōu)楹谏?/span> 石灰水變渾濁 沒有尾氣處理裝置 ④⑤⑥ D

【解析】

進行實驗：（1）氧化鐵是紅色粉末，生成物是黑色粉末，所以實驗中觀察到玻璃管中的現(xiàn)象是固體由紅色變黑色。反應有二氧化碳氣體生成，二氧化碳能使洗氣瓶中的石灰水變渾濁，所以現(xiàn)象是石灰水變渾濁。（2）尾氣中含有一氧化碳，會污染空氣，所以該裝置的不足之處是沒有尾氣處理裝置。

實驗與猜想：反應后玻璃管中全是黑色固體，而氧化鐵是紅色，所以反應后的固體中無氧化鐵，該小組同學將反應后的黑色固體研磨后，再用磁鐵吸引，發(fā)現(xiàn)黑色固體粉末部分被吸引，說明固體中含有氧化亞鐵，另外鐵、四氧化三鐵中至少含有一種，故選④⑤⑥。

實驗結論：設參加反應的一氧化碳的質量是x，

=，解得x=8.4g，因為反應前要先通入一氧化碳，反應后要再繼續(xù)通入一氧化碳，所以儲氣罐的一氧化碳氣體的質量>8.4g，故選D。