某化学兴趣小组对过量炭粉与氧化铁反应产物中气体的成分进行研究. (1)假设该反应的气体产物全部是二氧化碳.(2)设计方案:将一定量氧化铁在隔绝氧气的条件下与过量炭粉完全反应.测定参加反应的碳元素与氧元素的质量比.(3)查阅资料:氮气不与炭.氧化铁发生反应.可用来隔绝氧气.(4)实验:操作步骤和实验现象简答①称取3.2 g氧� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

某化学兴趣小组对过量炭粉与氧化铁反应产物中气体的成分进行研究。

(1)假设该反应的气体产物全部是二氧化碳。

(2)设计方案：将一定量氧化铁在隔绝氧气的条件下与过量炭粉完全反应，测定参加反应的碳元素与氧元素的质量比。

(3)查阅资料：氮气不与炭、氧化铁发生反应，可用来隔绝氧气。

(4)实验：

操作步骤和实验现象	简答
①称取3.2 g氧化铁与2 g 炭粉均匀混合，放入48.48 g的玻璃管中，按上图装置连接	①写出装置中编号仪器的名称： A__________，B__________
②加热前，先通入一定量纯净、干燥的氮气	②其目的是_______________
③夹紧T处弹簧夹，加热一段时间，澄清石灰水变浑浊	③该现象说明__________
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 g	—

(5)数据处理：经计算，参加反应的碳元素质量为_________g,氧元素质量为____________g。

(6)结论：根据数据处理结果，得出原假设不成立，理由是_____________________________。

解析：本题为研究性实验题。设计的实验装置中有空气存在时，其中的氧气可与炭粉及反应生成的铁发生反应，而影响测定结果，故加热前先通入N₂排尽装置中的空气。当澄清石灰水变浑浊时说明开始反应产生了CO₂气体。

已知n(Fe₂O₃)==0.02 mol,n(C)=≈0.17 mol,由2Fe₂O₃+3C4Fe+3CO₂↑,

可知碳过量，参加反应的氧元素为：m(O)=0.02 mol×3×16 g·mol^-1=0.96 g,碳的质量为m(C)=n(Fe₂O₃)×M(C)= ×0.02 mol×12 g·mol^-1=0.36 g。

参加反应的碳、氧总质量为0.96 g+0.36 g=1.32 g，而实际混合物损失质量为3.2 g+2 g+48.48 g-52.24 g=1.44 g＞1.32 g，说明气体产物不全是CO₂(可能还生成CO等气体)，原假设不成立。

答案：(4)①铁架台试管

②排除装置中的空气，防止O₂与炭粉及生成的铁反应

③炭粉与Fe₂O₃反应产生了CO₂气体

(5)0.36 0.96

(6)理论上生成CO₂的质量小于实际减少的质量

练习册系列答案

，则证明含NH₄⁺．
（2）阴离子的探究：
a．取少量固体药品于试管中，然后向试管中滴加稀盐酸，固体全部溶解，将产生的气体通入下列装置．观察到的现象是：溴水无明显变化，澄清石灰水变浑浊．再向滴加稀盐酸反应后的试管中，加Ba（OH）2溶液，无明显现象．
初步结论：“氢铵”是

碳酸

的铵盐．

b．要进一步确定“氢铵”的成分还需要补做如下实验：取适量“氢铵”配制成溶液，取试液于一支洁净的试管中，加足量BaCl2溶液振荡充分反应，若不产生白色沉淀，说明该化肥主要成分为

NH₄HCO₃

．若产生白色沉淀，过滤，取滤液加适量的Ba（OH）2溶液，也产生白色沉淀，说明该化肥主要成分为

（NH₄）₂CO₃和NH₄HCO₃的混合物

；
（3）该实验小组设计了以下二个实验方案测定该化肥的含氮量，请你阅读后解释方案中提出的问题并进行评价：

方案（一）：准确称取一定质量的样品，放入上图方案（一）的烧瓶中，滴加过量NaOH浓溶液，充分微热，按如图装置，通过实验测定烧杯增加的质量（忽略漏斗中附着溶液的质量）．然后进行计算，可得化肥的含氮量．
方案（二）：准确称取一定质量的样品，放入上图方案（二）的烧瓶中，滴加过量Na0H浓溶液，充分微热，按如图装置，测量生成的氨气体积（设所测体积为标准状况下的体积）．然后进行计算，可得化肥的含氮量．
请你评价上述两套方案是否合理．若合理只需要说明结论；若不合理，请简要说明原因：
方案（一）：

不合理，装置中没有干燥装置，吸收了较多水蒸汽（或烧瓶中有氨气残留）

；
方案（二）：

合理

．

某化学兴趣小组对过量炭粉与氧化铁反应产物中气体的成分进行研究。

（1）假设该反应的气体产物全部是二氧化碳。

（2）设计方案：将一定量氧化铁在隔绝氧气的条件下与过量炭粉完全反应，测定参加反应的碳元素与氧元素的质量比。

（3）查阅资料：氮气不与炭、氧化铁发生反应，可用来隔绝氧气。

（4）实验：

操作步骤和实验现象　　　　　　　　　　　　　　　　　　简答

①称取3.2g氧化铁与2g炭粉均匀混合，放入48.48g的玻璃管中，按上图装置连接 ①写出装置中编号仪器的名称A.________，B.________

②加热前、先通入一定量纯净、干燥的氮气 ②其目的是________

③夹紧T处弹簧夹、加热一段时间，澄清石灰水变浑浊　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 ③该现象说明________

④完全反应后，冷却至室温，称得玻璃管和固体的总质量为52.24g　　　　　　　　　　　　

（5）数据处理：经计算，参加反应的碳元素质量为________g，氧元素质量为________g。

（6）结论：根据数据处理结果，得出原假设不成立，理由是________________。

某化学兴趣小组对过量炭粉与氧化铁反应产物中气体的成分进行研究。

(1)假设该反应的气体产物全部是二氧化碳。

(2)设计方案：将一定量氧化铁在隔绝氧气的条件下与过量炭粉完全反应，测定参加反应的碳元素与氧元素的质量比。

(3)查阅资料：氮气不与炭、氧化铁发生反应，可用来隔绝氧气。

(4)实验：

(5)数据处理：经计算，参加反应的碳元素质量为 g，氧元素质量为 g。

(6)结论：根据数据处理结果，得出原假设不成立，理由是。

某化学兴趣小组对过量炭粉与氧化铁反应产物中气体的成分进行研究。

（1）假设该反应的气体产物全部是二氧化碳。

（2）设计方案：将一定量氧化铁在隔绝氧气的条件下与过量炭粉完全反应，测定参加反应的碳元素与氧元素的质量比。

（3）查阅资料：氮气不与炭、氧化铁发生反应，可用来隔绝氧气。

（4）实验：

操作步骤和实验现象	简答
①称取3.2 g氧化铁与2 g 炭粉均匀混合，放入48.48 g的玻璃管中，按上图装置连接	①写出装置中编号仪器的名称： A__________，B__________
②加热前，先通入一定量纯净、干燥的氮气	②其目的是_______________
③夹紧T处弹簧夹，加热一段时间，澄清石灰水变浑浊	③该现象说明__________
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 g	—

(5)数据处理：经计算，参加反应的碳元素质量为_________g,氧元素质量为____________g。

（6）结论：根据数据处理结果，得出原假设不成立，理由是_____________________________。

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