题目内容
【题目】某化学兴趣小组根据图1装置进行模拟炼铁的实验,高温条件下反应一段时间后,对气体成分和剩余固体成分进行探究.
(1)写出图1装置中涉及的化学方程式 .
(2)【观察与问题】该过程中无色气体a是什么?
【假设与预测】猜想1:无色气体a 是CO2 .
猜想2:无色气体a是 .
(3)【实验与事实】
①在点燃图1装置的酒精喷灯前,需先通一氧化碳一段时间,目的是 .
②在保证实验安全的前提下,小雅设计图2装置验证猜想(装置B的作用是除去CO2气体,装置C的作用是除去气体中水分),实验中观察到 , 由此小雅得出结论;猜想2成立.
(4)【交流与讨论】反应一段时间后,图1装置的剩余固体中可能出现的单质是 . 若将16gFe2O3高温反应一段时间后称得剩余固体的质量为12.8g,通过计算可确定,此时无气色气体a中一定含有g的气体.
【答案】
(1)Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2
(2)二氧化碳和一氧化碳
(3)防止一氧化碳和空气混合加热时发生爆炸;澄清石灰水变浑浊,尾气燃烧起来,产生淡蓝色火焰
(4)铁;8.8;二氧化碳
【解析】解:图1装置中涉及的反应是氧化铁和一氧化碳反应生成铁和二氧化碳,反应的化学方程式为:Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2 .
故填:Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2 .
【假设与预测】
猜想1:无色气体a 是CO2 .
猜想2:无色气体a是二氧化碳和一氧化碳.
故填:二氧化碳和一氧化碳.
【实验与事实】
①在点燃图1装置的酒精喷灯前,需先通一氧化碳一段时间,目的是防止一氧化碳和空气混合加热时发生爆炸.
故填:防止一氧化碳和空气混合加热时发生爆炸.
②实验中观察到澄清石灰水变浑浊,尾气燃烧起来,产生淡蓝色火焰,由此小雅得出结论;猜想2成立.
故填:澄清石灰水变浑浊,尾气燃烧起来,产生淡蓝色火焰.
【交流与讨论】
反应一段时间后,图1装置的剩余固体中可能出现的单质是铁;
设生成二氧化碳质量为x,
Fe2O3+3CO 2Fe + 3CO2 , 固体减少的质量
160 112 132 160﹣112=48
x 16g﹣12.8g=3.2g
x=8.8g,
若将16gFe2O3高温反应一段时间后称得剩余固体的质量为12.8g,此时无气色气体a中一定含有8.8g的二氧化碳气体.
故填:铁;8.8;二氧化碳.
【考点精析】解答此题的关键在于理解一氧化碳还原氧化铁的相关知识,掌握原理:在高温下,利用焦炭与氧气反应生成的一氧化碳把铁从铁矿石里还原出来,以及对书写化学方程式、文字表达式、电离方程式的理解,了解注意:a、配平 b、条件 c、箭号.