Question

7．某化學(xué)小組查閱資料得知：在不同溫度下，甲烷（CH₄）可將氧化鐵（Fe₂O₃）還原為Fe、Fe₃O₄中的一種或兩種．他們?yōu)樘骄考淄榕c氧化鐵反應(yīng)后產(chǎn)物（黑色粉末）的成分，進(jìn)行了如圖1實(shí)驗(yàn)：

（1）按圖1裝置連接好儀器，檢查裝置的氣密性后，往裝置中添加藥品．
①向黑色粉末中滴加稀硫酸，觀察到有氣泡產(chǎn)生，則黑色粉末中含有Fe．
②導(dǎo)管b的作用是防止滴加稀硫酸時(shí)生成的氣體從分液漏斗逸出．
（2）按圖2裝置連接好儀器（圖中夾持設(shè)備已略去）檢查裝置的氣密性，往裝置中添加藥品，打開止水夾K通入含有少量二氧化碳的一氧化碳，持續(xù)一段時(shí)間后再點(diǎn)燃裝置C處的酒精噴燈．
①裝置A中反應(yīng)的化學(xué)方程式為2NaOH+CO₂=Na₂CO₃+H₂O，裝置B中濃硫酸的作用是除去氣體中的水蒸氣．
②持續(xù)一段時(shí)間后再點(diǎn)燃裝置C處的酒精噴燈的原因是防止CO與空氣的混合氣加熱時(shí)發(fā)生爆炸．D裝置的作用是防止E中的石灰水被倒吸進(jìn)玻璃管．
③實(shí)驗(yàn)中觀察到裝置E中石灰水變渾濁，則黑色粉末中含有Fe₃O₄．尾氣處理方法為將尾氣點(diǎn)燃．．

Answer 1

分析 （1）
①根據(jù)加入稀硫酸，黑色固體部分溶解產(chǎn)生氣泡，在黑色物中只有鐵粉和硫酸能夠反應(yīng)得到氫氣氣體解答；
②根據(jù)防止滴加稀硫酸時(shí)生成的氣體從分液漏斗逸出解答；
（2）
①根據(jù)二氧化碳和氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成碳酸鈉和水，寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式；根據(jù)濃硫酸具有吸水性解答；
②根據(jù)一氧化碳點(diǎn)燃時(shí)易發(fā)生爆炸解答；根據(jù)防止E中的石灰水被倒吸進(jìn)玻璃管解答；
③根據(jù)題中信息解答；一氧化碳有毒，要有尾氣處理裝置．

解答 解：（1）①加入稀硫酸，黑色固體部分溶解產(chǎn)生氣泡，在黑色物中只有鐵粉和硫酸能夠反應(yīng)得到氫氣氣體，則黑色粉末中含有鐵；反應(yīng)方程式為Fe+H₂SO₄=FeSO₄+H₂↑；
②導(dǎo)管b的作用是防止滴加稀硫酸時(shí)生成的氣體從分液漏斗逸出；
（2）
①二氧化碳和氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成碳酸鈉和水，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2NaOH+CO₂=Na₂CO₃+H₂O； 濃硫酸具有吸水性，裝置B中濃硫酸的作用是除去氣體中的水蒸氣，干燥CO；
②一氧化碳點(diǎn)燃時(shí)易發(fā)生爆炸，點(diǎn)燃前要排凈裝置內(nèi)的空氣，所以續(xù)一段時(shí)間后再點(diǎn)燃裝置C處的酒精噴燈的原因是趕走裝置中的空氣，防止發(fā)生爆炸；D裝置的作用是防止E中的石灰水倒吸進(jìn)玻璃管；
③裝置E中石灰水變渾濁，說明有二氧化碳生成，只有Fe₃O₄和一氧化碳反應(yīng)生成二氧化碳，則黑色粉末中含有；一氧化碳有毒，為防止污染空氣，應(yīng)將尾氣點(diǎn)燃．
答案：
（1）①Fe； ②防止滴加稀硫酸時(shí)生成的氣體從分液漏斗逸出；
（2）①2NaOH+CO₂=Na₂CO₃+H₂O；除去氣體中的水蒸氣；②防止CO與空氣的混合氣加熱時(shí)發(fā)生爆炸； 防止E中的石灰水被倒吸進(jìn)玻璃管；③Fe₃O₄；將尾氣點(diǎn)燃．

點(diǎn)評 熟悉常見物質(zhì)的特征性顏色和特征性反應(yīng)，注意平時(shí)多總結(jié)歸納，利于物質(zhì)推斷題的解答．