题目内容

将木炭与FeO以n：1的微粒个数比在反应器中混合，隔绝空气加强热．
（1）可能发生的化学反应有
①FeO+C=Fe+CO↑；②2FeO+C=2Fe+CO₂↑；③FeO+CO=Fe+CO₂；④
（2）若n＜ $数学公式$ ，充分反应后，反应器中固体物质是，气体产生是．
（3）若n＞4，充分反应后，反应器中固体物质是，气体产生是．
（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，其中CO和CO₂的分子个数相等，则n的值为__．

解：（1）由学过的知识可知碳和二氧化碳在高温下可反应生成一氧化碳；
（2）由上述分析可知，当n＜ $\text{[math]}$ 时，反应器中的固体是FeO和Fe，气体是CO₂；
（3）n＞4时，反应器中的固体是C和Fe，气体是CO；
（4）因为n=1时，FeO和C恰好完全反应生成CO，n= $\text{[math]}$ 时，FeO和C恰好完全反应生成CO₂．所以若反应的气体产物是混合物，n的取值范围是 $\text{[math]}$ ＜n＜1；
（5）①+②反应可得3FeO+2C=3Fe+CO↑+CO₂↑，
所以当CO和CO₂的分子个数相等时，FeO和C的微粒个数比为3：2，即
$\text{[math]}$ n= $\text{[math]}$
故答案为：（1）C+CO₂ $\text{[math]}$ 2CO；（2）FeO和Fe，CO₂；（3）C和Fe，CO；（4） $\text{[math]}$ ＜n＜1；（5） $\text{[math]}$
分析：据题意可假设木炭的微粒数是n，FeO的微粒数是1．由反应①可知当n=1时，FeO和C恰好完全反应生成Fe和CO；由反应②可知当n= $\text{[math]}$ 时，FeO和C恰好完全反应生成Fe和CO₂．所以分析可得：当 $\text{[math]}$ ＜n＜1时，生成的气体是CO₂和CO，固体是Fe；当n＞1时，生成的气体是CO，固体是C和Fe；当n＜ $\text{[math]}$ 时，生成的气体是CO₂，固体是FeO和Fe．
点评：此题中用相同的氧化亚铁和碳反应，碳的量不同，生成的固体或气体产物不同．此题考查了学生发散思维的能力，但对于初中同学来说较难．