[题目]小强.小明和小梅三人在学习了铁的冶炼原理后.他们通过查找资料了解到氢气.碳等物质也能将铁从氧化物中冶炼出来.小强提出问题:“碳粉与氧化铁反应生成铁的同时还生成了什么? 小明认为:“当然是二氧化碳. 小梅却认为:“也可能是一氧化碳. 小强听了他们的话.若有所思的说:“根据质量守恒定律.你们说的都有道理.不过我倒认为也许� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

【题目】小强、小明和小梅三人在学习了铁的冶炼原理后，他们通过查找资料了解到氢气、碳等物质也能将铁从氧化物中冶炼出来。小强提出问题：“碳粉与氧化铁反应生成铁的同时还生成了什么？”小明认为：“当然是二氧化碳。”小梅却认为：“也可能是一氧化碳。”小强听了他们的话，若有所思的说：“根据质量守恒定律，你们说的都有道理，不过我倒认为也许两者都有呢！我们不妨通过实验来说明问题吧！”小强、小明都赞同。下面是他们的实验设计过程，请你和他们一起对产物中气体的成分进行研究，并回答有关问题。

（1）假设：反应产生的气体可能全部为二氧化碳或一氧化碳，也可能两种气体都有

（2）查阅资料：小强查到：新鲜的鸡血加入抗凝剂后再用水稀释，此鸡血遇氧气呈鲜红色，遇二氧化碳呈暗红色，遇一氧化碳呈胭脂红

（3）设计实验：小强将一定量的氧化铁在隔绝氧气的条件下与碳粉反应，实验装置如图1（他在实验中进行了规范操作和细致的观察）。

（4）现象与结论：如果反应产生的气体全部为二氧化碳，装置B、C中的实验现象是_____；如果反应产生的气体既有二氧化碳又有一氧化碳，装置 B、C中的实验现象是_____；如果反应产生的气体全部为一氧化碳，装置B、C中的实验现象是_____。

（5）小梅认为此实验装置有不足之处，你同意小梅的看法吗？_____（填“同意”或“不同意”）若同意，请你对该装置进行改进，具体措施是_____。

（6）小明认为：可以将氧化铁在隔绝氧气的条件下与过量的碳粉完全反应，通过测定参加反应的碳元素与氧元素的质量比确定反应产物中气体的成分。他的设计装置如图2：

实验操作步骤及现象如下：①称取3.2克氧化铁与2克炭粉均匀混合，放入重48.48克的玻璃管中，按上图装置连接 ②通一段时间纯净、干燥的氮气 ③夹紧弹簧夹，加热一段时间，澄清石灰水变浑 ④完全反应后，冷却至室温，称得玻璃管和固体的总质量为52.24克。⑤数据处理。根据小明的实验结果，请你帮他计算参加反应的氧元素的质量是_____克，碳元素的质量是_____克。小明通过此实验得出的结论是_____。此实验中第②步操作的目的是_____。

【答案】澄清石灰水变浑浊，新鲜的鸡血变为暗红色澄清石灰水变浑浊，新鲜的鸡血变为胭脂红无明显现象，新鲜的鸡血变为胭脂红同意通过点燃进行尾气处理 0.96 0.48 产物气体不是纯的二氧化碳气体空气排出，保护气的作用，防止还原出的铁粉被空气中的氧气在加热条件下又生成氧化铁

【解析】

碳和氧化铁高温生成铁和二氧化碳，一氧化碳和氧化铁高温生成铁和二氧化碳，二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙和水，一氧化碳点燃生成二氧化碳。

(4)如果反应产生的气体全部为二氧化碳，装置B中的实验现象是澄清石灰水变浑浊，装置C中的实验现象是新鲜的鸡血变为暗红色；如果反应产生的气体既有二氧化碳又有一氧化碳，装置B中的实验现象是澄清石灰水变浑浊，装置C中的实验现象是新鲜的鸡血变为胭脂红；如果反应产生的气体全部为一氧化碳，装置B中的实验现象是无明显现象，装置C中的实验现象是新鲜的鸡血变为胭脂红。

(5)同意小梅的看法，因为一氧化碳有毒，在实验中要进行尾气处理。可以用点燃法或者扎一个气球。

(6)根据质量守恒定律可知，实验产物中的气体质量为，根据氧化铁的质量可计算出氧化铁中氧元素的质量为，根据碳元素的质量为气体质量减去氧元素的质量为故参加反应的碳元素质量为0.48g,氧元素质量为0.96g,两元素的质量比为而在二氧化碳中碳氧元素的质量比为，故不是纯的二氧化碳气体。此实验中第②步操作的目的是空气排出，保护气的作用，防止还原出的铁粉被空气中的氧气在加热条件下又生成氧化铁。