题目内容
17．如图是某化学课外学习小组设计的探究工业炼铁原理及产物验证的实验．实验中所用氧化铁的质量为9.6g，硬质玻璃管的质量为40g．
（1）A装置中反应的化学方程式是C+CO2$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2CO，该反应是吸（选填“吸”或“放”）热反应．
（2）从实验安全的角度考虑D瓶中应盛放的试剂是浓硫酸．
（3）F装置的作用是检验二氧化碳、处理尾气．
（4）反应后装置中玻璃管内固体粉末由红色全部变为黑色．同学们通过查阅资料发现CO还原Fe2O3的固体产物成分均能被磁铁吸引．关于该实验，下列说法错误的是：CD．
A．C装置的作用是检验二氧化碳是否除尽
B．实验结束时，玻璃管中红色的氧化铁粉末变成黑色，该产物不一定是铁
C．反应后，玻璃管中的固体物质的质量比反应前减少了，证明一定有铁生成
D．反应后，玻璃管中的固体物质都能被磁铁吸引，证明一定有铁生成
（4）为探究E装置中黑色粉末的成分是什么，同学们将反应后的黑色固体研细后，用磁铁吸引，发现黑色粉末全部能被吸引．当装置冷却后称得E装置中玻璃管和固体的总质量为48.64g．则剩余黑色固体中铁元素质量为6.72g．根据上述实验数据处理得出产物中黑色因体的成分是铁、四氧化三铁，其质量为1.68g、6.96g（如是混合物，需算出各成分质量）．
分析 （1）根据氧化铁和一氧化碳在高温的条件下生成铁和二氧化碳进行分析；
（2）根据溶液中水蒸气的质量会对玻璃管的称量产生影响，需要除去，所以D瓶中的试剂是浓硫酸进行分析；
（3）根据二氧化碳和氢氧化钙反应会生成碳酸钙沉淀和水，一氧化碳具有可燃性和毒性进行分析；
（4）A、根据氢氧化钠的作用是除去二氧化碳，C装置的作用是检验二氧化碳是否除尽进行分析；
B、根据四氧化三铁也是黑色固体进行分析；
C、根据一氧化碳和氧化铁在高温的条件下生成铁和二氧化碳进行分析；
D、根据四氧化三铁也能被磁铁吸引进行分析．
（5）根据质量守恒定律和反应前后固体减少的质量就是氧元素的质量，然后依据题中的数据进行计算．
解答 解：（1）氧化铁和一氧化碳在高温的条件下生成铁和二氧化碳，化学方程式：C+CO2$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2CO，该反应是吸热反应；
（2）溶液中水蒸气的质量会对玻璃管的称量产生影响，需要除去，所以D瓶中的试剂是浓硫酸；
（3）二氧化碳和氢氧化钙反应会生成碳酸钙沉淀和水，一氧化碳具有可燃性和毒性，所以F装置的作用是检验二氧化碳，处理尾气；
（4）A、氢氧化钠的作用是除去二氧化碳，C装置的作用是检验二氧化碳是否除尽，故A正确；
B、四氧化三铁也是黑色固体，所以实验结束时，玻璃管中红色的氧化铁粉末变成黑色，该产物不一定是铁，故B正确；
C、一氧化碳和氧化铁在高温的条件下生成铁和二氧化碳，所以反应后，质量减少只能说明氧元素减少，不一定是有铁生成，故C错误；
D、四氧化三铁也能被磁铁吸引，所以反应后，玻璃管中的固体物质都能被磁铁吸引，证明不一定有铁生成，故D错误．
故选：CD．
（5）依据质量守恒定律可知，剩余黑色固体中铁元素质量等于氧化铁中铁元素的质量，铁元素的质量为：9.6g×$\frac{112}{160}$×100%=6.72g，氧元素的质量为：8.64g-6.72g=1.92g，所以铁、氧元素的原子个数比是：$\frac{6.72g}{56}$：$\frac{1.92g}{16}$=1：1，氧化亚铁不能被磁铁吸引，所以黑色固体中铁和氧个数为1：1时不应该是FeO，而应该是铁和四氧化三铁的混合物，质量应分别是铁：1.68克，四氧化三铁质量是6.96克．
故答案为：（1）C+CO2$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2CO，吸；
（2）浓硫酸；
（3）检验二氧化碳，处理尾气；
（4）CD．
（5）6.72g，铁和四氧化三铁，6.96g．
点评 此题是与炼铁相关的实验探究题，综合性较强，尤其是利用数据对混合物的判断提高了试题的难度，只要是掌握固体质量变化是氧元素失掉的实质便可迎刃而解．
阅读快车系列答案| A． | 用过量的稀盐酸除去氯化钠溶液中混有的碳酸钠 | |
| B． | 用碳酸钡鉴别氯化钠和硫酸钠溶液 | |
| C． | 实验室常用电解水的方法制氢气 | |
| D． | 除去BaCl2溶液中的NaCl，先加过量的K2CO3溶液，然后过滤沉淀加盐酸 |
向如表的甲物质中逐滴加入相映的乙溶液至过量，反应过程中生成气体或沉淀的质量与加入乙的质量关系，能用如图所示曲线表示的是（ ）| 序号 | 甲 | 乙 |
| ① | 铜、锌的混合物 | 稀盐酸 |
| ② | 硫酸和硫酸铜的混合液 | 氢氧化钠溶液 |
| ③ | 盐酸和稀硫酸的混合溶液 | 氯化钡溶液 |
| ④ | 生锈的铁钉 | 稀盐酸 |
| A． | ①② | B． | ②④ | C． | ③④ | D． | 只有④ |
【提出问题1】试剂是否变质？
【猜想】①没变质，成分是Ca（OH）2；②全变质，成分是CaCO3；③部分变质，成分是Ca（OH）2和CaCO3；
【进行实验1】
| 步骤 | 操作 | 现象 | 结论 |
| 1 | 取样品于试管中，加水，滴入2～3 滴酚酞试液 | 无色酚酞溶液 变红色 | 猜想③ 正确 |
| 2 | 向试管中继续加入过量的 | 有气泡冒出 |
【进行实验2】小丽同学设计了如图所示装置进行碳酸钙的质量分数测定：
取一定质量的样品放入锥形瓶中，加入过量稀盐酸（不考虑稀盐酸的挥发）测量装置C在反应前后的总质量，即可计算出试剂中碳酸钙的质量分数．请写出稀盐酸与碳酸钙发生反应的化学方程式CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑；
说明：装置气密性良好，操作无误，各步反应完全．
【反思与评价】
（1）小文同学认为小丽得到的结果有较大的误差，理由是生成的二氧化碳有一部分停留在AB中，没有被C吸收；
（2）小文同学用图所示装置（注射器活塞的摩擦力很小，忽略不计），完成测量．注射器除了贮存、加注稀盐酸外，还有的作用是测量体积；
【交流与讨论】
实验结束后将A、C、E中废液倒入一个干净的废液缸中，观察到有沉淀生成．
（1）同学们将废液过滤并讨论滤液中溶质的成分，该滤液中一定存在的溶质是氯化钠；
（2）经实验确认废液成分，处理后绿色排放．
| A． | 合理使用化肥和农药可使粮食增产 | |
| B． | 发射火箭是利用燃料燃烧产生的能量 | |
| C． | 吃水果和蔬菜能为人体补充维生素 | |
| D． | 大量废弃的塑料可以焚烧处理 |
