Question

10．已知木炭粉（假设木炭粉中不含杂质）和氧化铁粉末在加热条件下能发生化学反应生成铁和碳的氧化物，某兴趣小组对该反应展开了如下的探究活动．
【查阅资料】将CO通入氯化钯溶液中，会出现黑色沉淀．
【设计实验】实验装置如图所示 （部分夹持仪器已略去）．

【探究与分析】
（1）探究反应中产生气体的成分
称取9.0g氧化铁和1.2g木炭粉，混合均匀后进行实验．打开止水夹a通一段时间的氮气，关闭a．再对木炭粉和氧化铁粉末的混合物加热一段时间，观察到澄清石灰水变浑浊，氯化钯溶液中出现黑色固体．据此可知木炭粉与氧化铁反应一定生成了CO和CO₂气体．E处的酒精灯的作用处理尾气．
（2）探究反应后剩余固体的成分
小组同学测得剩余固体质量为6.6g，将剩余固体置于烧杯中，向其中加入足量的稀盐酸，固体全部溶解且有大量气泡出现．据此可知剩余固体成分是5.6gFe、1gFe₂O₃．（要求写出剩余固体中每种物质的化学式以及质量）

Answer 1

分析 （1）根据“澄清石灰水变浑浊，氯化钯溶液中出现黑色固体”判断生成的气体；根据一氧化碳有毒，判断酒精灯的作用；
（2）【实验验证】根据现象“固体全部溶解且有大量气泡出现，”判断；根据化学反应式计算即可．

解答 解：（1）澄清石灰水变浑浊，氯化钯溶液中出现黑色固体，说明此反应一定生成了CO和CO₂气体；因CO有毒，所以要在E处用酒精灯处理尾气；
故答案为：CO和CO₂；处理尾气；
（2）设9.0g氧化铁能生铁的质量为x，则参加反应的氧化铁质量为9.0g-（6.6g-x）=2.4g+x．
2Fe₂O₃+3C$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$4Fe+3CO₂↑
320    36
2.4g+x x
$\frac{320}{2.4g+x}$=$\frac{36}{x}$   
x=5.6g    剩余的固体5.6gFe以及9.0g-（2.4g+5.6g）=1gFe₂O₃．
故答案为：（1）CO₂和CO；尾气处理；
（2）5.6gFe、1gFe₂O₃

点评 本题考查了如何探究物质的性质和变化规律，掌握反应现象与本质的联系；学会利用猜想和实验验证的方法，进行探究物质的组成成分．