Question

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中的一种或两种．他们为探究甲烷与氧化铁反应后产物（黑色粉末）的成分，进行了如图实验：

（1）按图1装置连接好仪器，检查装置的气密性后，往装置中添加药品．
①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

 

．
②导管b的作用是

 

．
（2）按图2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一氧化碳，持续一段时间后再点燃装置C处的酒精喷灯．
①装置A中反应的化学方程式为

 

，装置B中浓硫酸的作用是

 

．
②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

 

．
③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

 

．

Answer 1

考点：实验探究物质的组成成分以及含量,常见气体的检验与除杂方法,酸的化学性质,书写化学方程式、文字表达式、电离方程式

专题：科学探究

分析：（1）
①根据加入稀硫酸，黑色固体部分溶解产生气泡，在黑色物中只有铁粉和硫酸能够反应得到氢气气体解答；
②根据防止滴加稀硫酸时生成的气体从分液漏斗逸出解答；
（2）
①根据二氧化碳和氢氧化钠溶液反应生成碳酸钠和水，写出反应的化学方程式；根据浓硫酸具有吸水性解答；
②根据一氧化碳点燃时易发生爆炸解答；根据防止E中的石灰水被倒吸进玻璃管解答；
③根据题中信息解答；一氧化碳有毒，要有尾气处理装置．

解答：解：（1）①加入稀硫酸，黑色固体部分溶解产生气泡，在黑色物中只有铁粉和硫酸能够反应得到氢气气体，则黑色粉末中含有铁；反应方程式为Fe+H₂SO₄=FeSO₄+H₂↑；
②导管b的作用是使仪器a、c内压强相等，便于分液漏斗内液体流下；
（2）
①二氧化碳和氢氧化钠溶液反应生成碳酸钠和水，反应的化学方程式为：2NaOH+CO₂=Na₂CO₃+H₂O； 浓硫酸具有吸水性，装置B中浓硫酸的作用是除去气体中的水蒸气，干燥CO；
②一氧化碳点燃时易发生爆炸，点燃前要排净装置内的空气，所以续一段时间后再点燃装置C处的酒精喷灯的原因是赶走装置中的空气，防止发生爆炸；D装置的作用是防止E中的石灰水倒吸进玻璃管；
③装置E中石灰水变浑浊，说明有二氧化碳生成，只有Fe₃O₄和一氧化碳反应生成二氧化碳，则黑色粉末中含有；一氧化碳有毒，为防止污染空气，应将尾气点燃．
答案：
（1）
①Fe+H₂SO₄=FeSO₄+H₂↑．
②使仪器a、c内压强相等．
（2）
①2NaOH+CO₂=Na₂CO₃+H₂O；干燥CO．
②赶走装置中的空气，防止发生爆炸；防止E中的石灰水倒吸进玻璃管．
③Fe₃O₄；将尾气点燃．

点评：熟悉常见物质的特征性颜色和特征性反应，注意平时多总结归纳，利于物质推断题的解答．