题目内容
15．钢铁是使用最多的金属材料．在今年的化学活动周中，某校兴趣小组的同学在老师指导下做了二个有关铁的实验．实验一：用干燥纯净的一氧化碳还原氧化铁
实验装置如图：
其中A是实验室用草酸（H2C2O4）和浓硫酸加热制取一氧化碳的气体发生装置，反应化学方程式是：
H2C2O4 $\frac{\underline{\;浓H_{2}SO_{4}\;}}{加热}$H2O+CO2↑+CO↑．请回答下列问题：
（1）B装置中发生反应的化学方程式是2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O．
（2）C装置无明显现象，C装置的作用是证明二氧化碳已被完全吸收．D装置中浓硫酸的作用是干燥一氧化碳气体．
（3）E装置中的实验现象是红色粉末变成黑色．
（4）F装置的作用是证明反应生成了二氧化碳、尾气处理．
分析 （1）根据在B装置中氢氧化钠与二氧化碳反应生成了碳酸钠和水，写出反应的方程式；
（2）根据澄清石灰水能检验二氧化碳的存在分析判断；根据浓硫酸具有很好的吸水性分析；
（3）根据一氧化碳还原氧化铁的生成物考虑；
（3）从F装置中的溶液成分以及对尾气的处理分析即可
解答 解：（1）在B装置中氢氧化钠与二氧化碳反应生成了碳酸钠和水，反应的方程式是：2NaOH+CO2═Na2CO3+H2O；故填：2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O；
（2）C装置中的澄清石灰水遇二氧化碳变浑浊，而C装置中无明显现象，说明二氧化碳已被氢氧化钠溶液完全吸收；由于浓硫酸具有很好的吸水性，可用来干燥一氧化碳气体；故填：证明二氧化碳已被完全吸收；干燥一氧化碳气体；
（3）在E装置中的氧化铁在CO的还原作用下，生成了铁和二氧化碳．所以，实验的现象是：红色的氧化铁粉末变成黑色；故填：红色粉末变成黑色；
（4）①由澄清的石灰水变浑浊，检验一氧化碳与氧化铁反应后有二氧化碳气体生成；②利用燃烧法处理多余的一氧化碳气体，防止空气污染．故填：证明反应生成了二氧化碳；尾气处理．
点评 本题考查一氧化碳还原氧化铁的实验装置及相关问题，属于课本基本实验的延伸，难度不大，要明确实验的目的及试剂的作用．
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6．某化学兴趣小组有一次活动的内容是：对一包干燥的红色粉末组成进行探究请你参与并回答有关问题．
【教师提醒】它由Cu、Fe2O3、Fe（OH）3三种固体中的一种或两种组成．
【提出猜想】红色粉末可能的组成有：
①只有Cu ②只有Fe2O3 ③只有Fe（OH）3④是Fe2O3与Fe（OH）3的混合物
⑤是Cu与Fe2O3的混合物 ⑥是Cu与Fe（OH）3的混合物
【资料获悉】
（1）2Fe（OH）3$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Fe2O3+3H2O
（2）白色无水CuSO4遇水变蓝；
（3）Cu在FeCl3溶液中发生反应：2FeCl3+Cu═2FeCl2+CuCl2．
【探究思路】利用物质的性质不同设计实验加以甄别，先分别探究其中是否含有Fe（OH）3、Cu等，逐步缩小范围，然后再选择适当的试剂和方法通过实验探究其组成．（装置内空气中的水蒸气、CO2忽略不计）
【实验探究】
（1）甲同学取适量红色粉末装入试管中，按图1进行实验．结果无水CuSO4没有变蓝，从而排除猜想中的③④⑥（填猜想中的序号）．
（2）在甲同学实验结论的基础上，乙同学另取少量红色粉末于试管中，滴加足量稀盐酸，振荡后观察，发现固体全部溶解，溶液变色．乙同学认为可以排除猜想中的①和⑤，而丙同学认为只能排除猜想①，你认为丙的观点正确（填“乙”或“丙”）．
（3）丁同学为进一步确定红色粉末的组成，称取该粉末5.0g装入硬质玻璃管中，按上面右图在通风橱中进行实验．开始时缓缓通入CO气体，过一段时间后再加热使其充分反应．待反应完全后，停止加热，仍继续通CO气体直至玻璃管冷却．反应前后称量相关装置和物质的总质量，其数据如表：
【交流讨论】
（1）中先通CO气体的作用是排净装置中的空气．
（2）选择Ⅰ组的实验数据计算来确定红色粉末的组成．最终计算结果表明：该红色粉末的组成是猜想中的第⑤组（填序号）．
（3）A装置中发生反应的化学方程式3CO+Fe2O3$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO2；实验中观察到A装置中的现象为部分红色粉末变黑．
（4）为了防止溶液倒吸，本实验停止加热前是否需要先断开A和B的连接处？不需要（填“需要”或“不需要”），理由是因为一直通入CO气体，B中溶液不会倒吸到A装置中．
【反思评价】戊同学指出：从环保角度，图2装置有严重不足之处．你认为应该如何改进？在B装置后放一燃着的酒精灯将剩余气体烧掉．
【拓展延伸】有同学提出丁同学上述实验中的CO还可以用H2代替，并将上面右图中B装置换成盛有碱石灰（生石灰和氢氧化钠固体混合物）的干燥管，来确定该红色粉末的组成，你认为是否可行？可行（填“可行”或“不可行”）．
【教师提醒】它由Cu、Fe2O3、Fe（OH）3三种固体中的一种或两种组成．
【提出猜想】红色粉末可能的组成有：
①只有Cu ②只有Fe2O3 ③只有Fe（OH）3④是Fe2O3与Fe（OH）3的混合物
⑤是Cu与Fe2O3的混合物 ⑥是Cu与Fe（OH）3的混合物
【资料获悉】
（1）2Fe（OH）3$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Fe2O3+3H2O
（2）白色无水CuSO4遇水变蓝；
（3）Cu在FeCl3溶液中发生反应：2FeCl3+Cu═2FeCl2+CuCl2．
【探究思路】利用物质的性质不同设计实验加以甄别，先分别探究其中是否含有Fe（OH）3、Cu等，逐步缩小范围，然后再选择适当的试剂和方法通过实验探究其组成．（装置内空气中的水蒸气、CO2忽略不计）
【实验探究】
（1）甲同学取适量红色粉末装入试管中，按图1进行实验．结果无水CuSO4没有变蓝，从而排除猜想中的③④⑥（填猜想中的序号）．
（2）在甲同学实验结论的基础上，乙同学另取少量红色粉末于试管中，滴加足量稀盐酸，振荡后观察，发现固体全部溶解，溶液变色．乙同学认为可以排除猜想中的①和⑤，而丙同学认为只能排除猜想①，你认为丙的观点正确（填“乙”或“丙”）．
（3）丁同学为进一步确定红色粉末的组成，称取该粉末5.0g装入硬质玻璃管中，按上面右图在通风橱中进行实验．开始时缓缓通入CO气体，过一段时间后再加热使其充分反应．待反应完全后，停止加热，仍继续通CO气体直至玻璃管冷却．反应前后称量相关装置和物质的总质量，其数据如表：
| 反应前 | 反应后 | |
| Ⅰ组 | 玻璃管和红色粉末的总质量为37.3g | 玻璃管和固体物质的总质量为36.1g |
| Ⅱ组 | 洗气瓶和所盛溶液的总质量为180.0g | 洗气瓶和瓶中物质的总质量为183.1g |
（1）中先通CO气体的作用是排净装置中的空气．
（2）选择Ⅰ组的实验数据计算来确定红色粉末的组成．最终计算结果表明：该红色粉末的组成是猜想中的第⑤组（填序号）．
（3）A装置中发生反应的化学方程式3CO+Fe2O3$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO2；实验中观察到A装置中的现象为部分红色粉末变黑．
（4）为了防止溶液倒吸，本实验停止加热前是否需要先断开A和B的连接处？不需要（填“需要”或“不需要”），理由是因为一直通入CO气体，B中溶液不会倒吸到A装置中．
【反思评价】戊同学指出：从环保角度，图2装置有严重不足之处．你认为应该如何改进？在B装置后放一燃着的酒精灯将剩余气体烧掉．
【拓展延伸】有同学提出丁同学上述实验中的CO还可以用H2代替，并将上面右图中B装置换成盛有碱石灰（生石灰和氢氧化钠固体混合物）的干燥管，来确定该红色粉末的组成，你认为是否可行？可行（填“可行”或“不可行”）．
4．下列化学用语中，正确的是（ ）
| A． | 硫酸钠的化学式NaSO4 | |
| B． | 四个氮原子2N2 | |
| C． | 三个碳酸根离子3CO32- | |
| D． | 硫在氧气中燃烧2S+3O2$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2SO3 |