Question

【题目】某兴趣小组利用如图装置研究一氧化碳和氧化铁的反应。

已知：①碳和氧化铁反应时，也会生成少量四氧化三铁、氧化亚铁等固体物质。

②铁、四氧化三铁都具有磁性；氧化亚铁不具有磁性。

③四氧化三铁、氧化亚铁均能和稀盐酸反应化学方程式分别为：Fe3O4+8HCl＝2FeCl3+FeCl2+4H2O；

FeO+2HCl＝FeCl2+H2O。

回答下列问题：

（1）硬质玻璃管中发生的主要反应的化学方程式为_____。

（2）停止加热前_____（填“需要”或“不需要”）先断开A和B的连接来防止石灰水倒吸，理由是_____。

（3）如何处理尾气：_____，处理的原因：_____。

（4）反应后硬质玻璃管及剩余固体总质量会_____（选填“增加”或“减少”）。

（5）两同学分别设计了甲、乙两个方案验证生成的黑色固体是否都是铁：

甲方案：用磁铁实验观察固体是否全部被吸引。

乙方案：取一定量固体加入足量稀盐酸，有气泡产生，观察固体是否全部消失。

丙同学认为以上实验方案均不正确，甲方案不正确的原因是_____；乙方案不正确的原因是_____。

为进一步完善乙方案以达到实验目的需要对乙方案进行改进，请设计实验方案。_____。

Answer 1

【答案】3CO+Fe2O32Fe+3CO2 不需要 反应结束后还需要继续通入一氧化碳直到装置冷却，所以不会发生倒吸 在B导管口处加一个燃着的酒精灯 一氧化碳有毒，污染环境 减少 四氧化三铁也能被磁铁吸引 四氧化三铁和氧化亚铁也能溶解于稀盐酸 测定产生氢气的体积或质量，根据测得的数据计算出铁的质量是否等于固体质量

【解析】

（1）硬质玻璃管中发生的主要反应是在高温的条件下，一氧化碳与氧化铁反应生成铁和二氧化碳；故填：3CO+Fe2O32Fe+3CO2；

（2）停止加热前 不需要先断开A和B的连接来防止石灰水倒吸，原因是反应结束后还需要继续通入一氧化碳直到装置冷却，所以不会发生倒吸；故填：不需要；反应结束后还需要继续通入一氧化碳直到装置冷却，所以不会发生倒吸；

（3）一氧化碳有毒，属于空气污染物，所以要进行尾气处理，由于一氧化碳具有可燃性，所以可以在B导管口处加一个燃着的酒精灯，故填：在B导管口处加一个燃着的酒精灯；一氧化碳有毒，污染环境；

（4）硬质玻璃管内发生的主要反应是3CO+Fe2O32Fe+3CO2，反应前的固体是氧化铁，反应后的固体是铁，所以反应后硬质玻璃管及剩余固体总质量会减少；故填：减少；

（5）因为四氧化三铁也能被磁铁吸引，所以甲方案不正确；因为四氧化三铁和氧化亚铁也能溶解于稀盐酸，所以乙方案也不正确；铁与盐酸反应生成氢气，而四氧化三铁和氧化亚铁与盐酸反应不会生成氢气，所以可对实验方案作如下改进：测定产生氢气的体积或质量，根据测得的数据计算出铁的质量是否等于固体质量；故填：四氧化三铁也能被磁铁吸引；四氧化三铁和氧化亚铁也能溶解于稀盐酸；测定产生氢气的体积或质量，根据测得的数据计算出铁的质量是否等于固体质量。