Question

【题目】已知木炭粉（假设木炭粉中不含杂质）和氧化铁粉末在加热条件下能发生化学反应，某兴趣小组对该反应展开了如下的探究活动．

【查阅资料】将CO通入氯化钯溶液中，会出现黑色沉淀．氢氧化钠溶液能充分吸收二氧化碳．氧化铁能溶于盐酸中．

【实验过程】同学们设计了如下图所示装置（部分夹持仪器已略去）．

（1）探究反应中产生气体的成分：

称取9.0g氧化铁和1.2g木炭粉，混合均匀后进行实验．打开止水夹a通一段时间的氮气后，关闭a．再对木炭粉和氧化铁粉末的混合物加热一段时间，观察到澄清石灰水变浑浊，氯化钯溶液中出现黑色固体．木炭与氧化铁粉末反应一定生成了 气体；E处酒精灯的作用是 ；B中发生反应的化学方程式为 ；加热前通一段时间氮气的原因是 ．

（2）探究反应后剩余固体的成分：

【提出猜想】

猜想1：只含有铁； 猜想2：含有铁和木炭；猜想3：含有 ； 猜想4：含有铁、木炭和氧化铁．

【实验验证】

该小组同学测得剩余固体质量后，将剩余固体置于烧杯中，向其中加入足量的稀盐酸，固体全部溶解且有大量气泡出现，猜想不成立的是 ．若剩余固体质量为6.6g，则剩余固体中含有的物质为 、剩余固体成分的质量是 ．

Answer 1

【答案】（1）CO和CO2；处理尾气；

Ca（OH）2+CO2═CaCO3↓+H2O；

排净装置内空气以防止空气中的氧气和木炭粉反应生成CO或CO2而干扰实验结果；

（2）铁和氧化铁；2和4；Fe，6.6g．

【解析】

（1）澄清石灰水变浑浊，氯化钯溶液中出现黑色固体，说明此反应一定生成了CO和CO2气体；因CO有毒，所以要在E处用酒精灯处理尾气；B中澄清石灰水与二氧化碳反应的化学方程式是：Ca（OH）2+CO2═CaCO3↓+H2O；为防止装置内的空气中的氧气和木炭粉反应生成CO或CO2而干扰实验结果，要先通一会性质稳定的氮气．

（2）【提出猜想】还可能含有铁和氧化铁；因为向其中加入足量的稀盐酸，固体全部溶解且有大量气泡出现，说明剩余固体中不可能含有木炭，所以猜想2和4不成立；

设9.0g氧化铁能完全反应木炭的质量为x．

2Fe2O3+3C4Fe+3CO2↑

320 36

9 X

X=1.01g

因加入的木炭是1.2g，所以氧化铁完全反应，剩余的固体6.6g全部是Fe．