题目内容
将n mol木炭粉和1mol氧化亚铁在反应器中混合，隔绝空气加强热．
(1)可能发生的化学反应有
①FeO＋C
Fe＋CO↑
②2FeO＋C2Fe＋CO2↑
③FeO＋COFe＋CO2↑
④________
(2)若n＜
充分反应后，反应器中的固体物质是________，气体产物是________．
(3)若n＞4，充分反应后，反应器中的固体物质是________，气体产物是________．
(4)若反应的气体产物是混合物，n的取值范围是________．
(5)若反应的气体产物是混合物，且混合物中CO和CO2的物质的量相等，则n的值为________．
解析：
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答案：(1)④C＋CO2 (2)固体物质：Fe、FeO,气体物质CO2 (3)固体物质：Fe、木炭粉,气体物质CO (4) (5)n＝2/3mol 解析：本题考查学生对碳作还原剂性质的理解和有关过量计算讨论的掌握，考查学生思维的灵活性． (1)即使不足量的FeO将部分木炭氧化成CO2，这部分CO2也将被过量的木炭还原成CO．要求填写的反应④则是易被忽略的一个反应：C＋CO2 (2)n＜ (3)n＞4时，木炭过量，反应最终可看成按①进行．充分反应后，反应器的固体物质除产物Fe外，还有剩余的木炭粉，而气体产物则只有CO． (4)从问题(2)和(3)，我们应当体会到如下两点：一是混合气体产物只可能是CO和CO2两种；二是木炭过量时，CO2将被还原，也就是说木炭和CO2不共存，而FeO和CO也不能共存，既然题设产物是CO和CO2的混合物．那本反应器的固体物质只可以是Fe(FeO和木炭肯定反应耗尽)． 按①式反应，当n＝1时，FeO和木炭刚好完全反应，产物中只有CO不符合题意，只有当n＜1时，使剩余的FeO将生成的CO部分氧化，才会满足题设要求，当n过于小，即按反应②进行，n≤ (5)将实际反应看成由反应①生成CO，由反应②生成CO2，且两者的物质的量相同，设生成的CO或CO2为a mol．据①②式参加反应的FeO共3a mol．3a ＝1mol，a＝ 问题(2)与问题(1)相互独立，不能正确回答(1)问题，还可能利用题中所给的反应①②和③正确做出问题(2)．问题(4)和(5)，不是如同问题(2)和(3)，从n的取值去判断反应后的物质，而是要求进行逆向思维从题设反应后气体产物信息，去求n的取值范围． |
2CO
＜n＜1
2CO．
时，炭不足量，反应可看成最终按②进行，充分反应后，反应器中的固体物质除产物Fe外，还应有剩余的FeO．而气体产物则只有CO2．
＜n＜1的取值范围，才可使气体产物为CO和CO2的混合物．
mol，则n＝2a＝2/3mol．
Fe＋CO↑，
，充分反应后，反应器中的固体物质是________，气体产物是________．
Fe＋CO↑
，充分反应后，反应器中的固体物质是________，气体产物是________．