Question

某化学活动小组对过量炭粉与氧化铁反应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：将一定量的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：氮气不与碳、氧化铁反应，可用来隔绝氧气
（4）实验：

操作步骤及实验现象	简答
a．称取3.2g氧化铁与2g炭粉均匀混合，放入重48.48g的玻璃管中，按上图装置连接	写出装置中编号仪器的名称： A    ，B
b．加热前，先通一段时间纯净、干燥的氮气	其目的是
c．夹紧T处弹簧夹，加热一段时间，澄清石灰水变浑浊	该现象说明
d．安全反应后，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0.48g，氧元素质量为0.96g…
（6）结论：根据数据处理结果，得出原假设不成立，理由是    ．

Answer 1

【答案】分析：本题属于实验探究题，单质碳的化学性质有两个：可燃性和还原性，本题考查了单质碳的还原性．碳做还原剂时装置中要隔绝空气，避免碳发生燃烧，因此用氮气把整个装置内的空气排出去．装置中各个仪器的名称要记牢，检验二氧化碳时要用澄清的石灰水．根据数据处理，参加反应的碳元素质量为0.48g，氧元素质量为0.96g，本实验中碳氧两元素的质量比为0.48g：0.96g=1：2，原假设不成立．
解答：解：（4）仪器的名称是基本的实验常识，本题的仪器是铁架台和试管，通入氮气的目的是：排尽装置中的空气，避免氧气产生干扰．试管中的石灰水是用来检验二氧化碳的．
故答案为：

操作步骤及实验现象	简答
	仪器的名称：A 铁架台；B 试管；
	其目的是：排尽装置中的空气，避免氧气产生干扰．
	该现象说明：木炭和氧化铁反应有二氧化碳气体生成．

（6）在数据处理中，题目告诉我们的信息是：经计算，参加反应的碳元素质量为0.48g，氧元素质量为0.96g，两元素的质量比为0.48g：0.96g=1：2，而在二氧化碳中碳氧元素的质量比为12：（16×2）═3：8，故不是纯的二氧化碳气体．
故答案为：在本实验中碳氧两元素的质量比为0.48g：0.96g=1：2，而在二氧化碳中碳氧元素的质量比为12：（16×2）═3：8，故不是纯的二氧化碳气体．
点评：本考点属于实验探究题，既有实验方法和过程的探究，又有实验数据的分析和结论的探究，综合性比较强．要记住单质碳的可燃性和还原性，希望同学们认真分析，综合掌握．本考点主要出现在实验题中．