Question

【题目】某同学利用如图装置进行了实验探究．

（1）【认识仪器】装置中的热源是 ．
（2）【实验探究一】探究燃烧的条件，B处盛放木炭，松开弹簧夹M和N．步骤如下：
①先在A处通入氮气一段时间后，在B处加热，B、C处没有明显变化；
②待B处冷却至室温，在A处通入氧气一段时间后，B、C处没有明显变化；
③在A处继续通入氧气，然后在B处加热，发现木炭燃烧，C处变浑浊．
则：①与③对比，说明燃烧的条件之一是；
②与③对比，说明燃烧的条件之一是 ．
（3）【实验探究二】探究铁与氧化铁化合的生成物的成分．
查阅资料：FeO不能被磁铁吸引；Fe3O4能被磁铁吸引．
提出猜想：猜想①是FeO； 猜想②是Fe3O4； 猜想③是的混合物．
猜想产物是FeO或Fe3O4的理由是 A：B：
实验步骤：（完成相关空格内容）
①连接组装仪器， ．
②称取16.0g氧化铁粉末与一定量铁粉，将其迅速均匀混合后，再放入玻璃管底部并薄薄地平摊开来．
③松开弹簧夹M和N，通入CO2 ， 当观察到现象X时，夹上弹簧夹M，开始加热玻璃管．
④当混合固体全部呈黑色后， ， 停止加热待玻璃管冷却至室温．将玻璃管中黑色粉末倒在滤纸上，观察到黑色粉末未变色，用磁铁吸引，能被磁铁完全吸引．
实验结论：猜想成立．
实验拓展：上述探究实验中使用CO2 的目的是 ， 判断该目的达成的现象X是 ， （“能”或“不能”）用CO代替CO2进行上述探究实验．若黑色固体不能被磁铁全部吸引，且滴加稀盐酸，无气泡产生．则所加铁粉的质量范围是 ．

Answer 1

【答案】
（1）酒精喷灯
（2）与氧气接触；温度达到着火点
（3）FeO和Fe3O4；反应后元素的种类不变；FeO或Fe3O4中铁元素的质量分数高于氧化铁；检查装置的气密性，夹上弹簧夹；继续通入CO2；②；作保护气，防止铁粉被氧化；澄清的石灰水变浑浊；不能；1.4g～5.6g
【解析】解：（1）根据实验室常用仪器的名称，装置中的热源是：酒精喷灯；（2）①与③对比，通入的气体不同，温度相同，所以说明燃烧的条件之一是：与氧气接触；②与③对比，通入的气体相同，温度不同，所以说明燃烧的条件之一是：温度达到着火点；（3）提出猜想：根据质量守恒定律猜想铁与氧化铁化合的生成物的成分应为FeO或Fe3O4或FeO和Fe3O4的混合物；猜想产物是FeO或Fe3O4的理由是：反应后元素的种类变，FeO或Fe3O4中铁元素的质量分数高于氧化铁，故应填写：FeO和Fe3O4；反应后元素的种类变；FeO或Fe3O4中铁元素的质量分数高于氧化铁；
实验步骤：（完成相关空格内容）①连接组装仪器之后，首先检查装置的气密性，夹上弹簧夹为开始实验做好准备；④实验结束前，为防止灼热的生成物与空气接触发生反应，应继续通入原来的气体，直到生成物冷却为止，故填写：检查装置的气密性，夹上弹簧夹；继续通入CO2；
实验结论：生成的黑色粉末能被磁铁完全吸引，说明铁与氧化铁化合的生成物的成分为Fe3O4 ， 故填写：②；
实验拓展：（4）上述探究实验中使用CO2 可以起到排除空气，作保护气，防止铁粉被氧化的作用；该操作达成的现象X是试管中的澄清的石灰水变浑浊；因为加热条件下CO能与氧化铁发生反应，所以不能用CO代替CO2进行上述探究实验，故填写：作保护气，防止铁粉被氧化；澄清的石灰水变浑浊；不能；（5）假设产物只有氧化亚铁，需要的铁的质量为x．

Fe2O3+	Fe		3FeO
160	56
16.0g	x

x=5.6g
假设产物只有四氧化三铁，需要的铁的质量为y．

4Fe2O3+	Fe		3Fe3O4
640	56
16.0g	y

y=1.4g
若黑色固体不能被磁铁全部吸引，且滴加稀盐酸，无气泡产生，说明剩余固体中含有氧化亚铁，并且没有铁单质；所以所加铁粉的质量范围是1.4g～5.6g．
故填：1.4g～5.6g．
【考点精析】利用金属材料的选择依据和书写化学方程式、文字表达式、电离方程式对题目进行判断即可得到答案，需要熟知黑色金属：通常指铁、锰、铬及它们的合金．重金属：如铜、锌、铅等；有色金属轻金属：如钠、镁、铝等；有色金属：通常是指除黑色金属以外的其他金属；注意：a、配平 b、条件 c、箭号．