某课外活动小组在实验室条件下探究CO与Fe2O3反应的产物情况.实验设计如图所示．请填写下列空白:(1)实验开始时.先通CO一段时间再点燃洒精灯的理由是．(2)上述装置中缺少尾气处理部分.如何进行尾气处理? ．(3)当观察到固体粉末由红棕色完全变为黑色时.欲停止实验应进行的操作为．(4)然后.活动小组同学对所得黑色固体做了如下探究实验:①用磁铁在� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

某课外活动小组在实验室条件下探究CO与Fe₂O₃反应的产物情况，实验设计如图所示．
请填写下列空白：
（1）实验开始时，先通CO一段时间再点燃洒精灯的理由是

．
（2）上述装置中缺少尾气处理部分，如何进行尾气处理？

．
（3）当观察到固体粉末由红棕色完全变为黑色时，欲停止实验应进行的操作为

．
（4）然后，活动小组同学对所得黑色固体做了如下探究实验：
①用磁铁在玻璃管外壁感应，发现黑色固体感应移动．
②取少许黑色固体置于一支小试管中，加入稀盐酸，未见气体产生．
③另取少许黑色固体置于另一支小试管中，加入CuSO₄溶液，振荡、静置，无明显现象．由此说明：该黑色固体可能是

（填化学式）．
（5）为了准确确定CO与Fe₂O₃反应的产物情况，活动小组同学又取Fe₂O₃固体进行了定量实验，记录有关数据如下：

加热时间/min	0	10	60	120	130
固体质量/g	24.0	23.2	21.6	16.8	16.8

通过计算判断：加热到120min时所得固体产物为

（填化学式）；若10min时所得固体为纯净物，则在0～10min时间段里发生反应的化学方程式为

．

考点：性质实验方案的设计

专题：实验设计题

分析：（1）实验开始，先通一段时间的CO，排出空气，可以防止爆炸；
（2）CO具有毒，可以燃烧得到二氧化碳；
（3）装置结束的操作是：停止加热，仍然通CO，直到试管冷却，据此回答；
（4）金属铁可以和盐酸反应生成氢气，四氧化三铁具有磁性，氧化铁是红棕色的固体，据此判断；
（5）一氧化碳还原氧化铁可以得到单质铁，但是还原不充分，还会得到氧化亚铁等产物．

解答： 解：（1）实验开始先通入CO，排尽装置内的空气，防止CO与空气混合，加热时发生爆炸，故答案为：赶出装置内的空气，防止发生爆炸；
（2）CO具有毒，可以燃烧得到二氧化碳，尾气处理一氧化碳可以用点燃的方法，故答案为：在导管口将尾气点燃；
（3）实验完毕后要继续通入 CO气体，直到玻璃管冷却，防止高温下的铁与空气接触，被氧化．
故答案为：撤掉酒精灯，继续通入一氧化碳气体，直到固体冷却；
（4）①用磁铁在玻璃管外壁感应，发现黑色固体感应移动，则一定存在四氧化三铁；
②取少许黑色固体置于一支小试管中，加入稀盐酸，未见气体产生，一定无金属铁，可能含有氧化亚铁；
③另取少许黑色固体置于另一支小试管中，加入CuSO₄溶液，振荡、静置，无明显现象，一定不含铁单质，由此说明黑色固体可以是：FeO、Fe₃O₄或Fe₃O₄，
故答案为：FeO、Fe₃O₄或Fe₃O₄；
（5）加热到120min时所得固体产物不随时间的改变而改变，则证明得到的16.8g是金属铁，则
3CO+Fe₂O₃

△

2Fe+3CO₂     固体质量减小
3     1      2    3         48g
    0.15mol                 24g-16.8g=7.2g
若10min时所得固体为纯净物，则在0～10min时间段里，设得到的产物是Fe_xO_y
xFe₂O₃～2Fe_xO_y固体质量减小
   x      1         （3x-2y）×16
0.15mol               24g-23.2g=0.8g
解得x：y=3：4，所以产物是Fe₃O₄，即CO+3Fe₂O₃

△

2Fe₃O₄+CO₂，
故答案为：Fe；CO+3Fe₂O₃

△

2Fe₃O₄+CO₂．

点评：本题是一道关于氧化铁的性质的探究实验题，考查学生实验探究能力以及分析和解决问题的能力，难度中等．

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；其最高价氧化物晶体中Y原子轨道采用

杂化．
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（填化学式）．
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．
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．

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；
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．
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；
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