Question

【題目】如圖是某化學(xué)課外學(xué)習(xí)小組設(shè)計的探究工業(yè)煉鐵原理及產(chǎn)物驗證的實驗．實驗中所用氧化鐵的質(zhì)量為9.6g，硬質(zhì)玻璃管的質(zhì)量為40g．
（1）A裝置中反應(yīng)的化學(xué)方程式是 ， 該反應(yīng)是（選填“吸”或“放”）熱反應(yīng)．
（2）從實驗安全的角度考慮D瓶中應(yīng)盛放的試劑是 ．
（3）F裝置的作用是、 ．
（4）反應(yīng)后裝置中玻璃管內(nèi)固體粉末由紅色全部變?yōu)楹谏�．同學(xué)們通過查閱資料發(fā)現(xiàn)CO還原Fe2O3的固體產(chǎn)物成分均能被磁鐵吸引．關(guān)于該實驗，下列說法錯誤的是： ．
a．C裝置的作用是檢驗二氧化碳是否除盡
b．實驗結(jié)束時，玻璃管中紅色的氧化鐵粉末變成黑色，該產(chǎn)物不一定是鐵
c．反應(yīng)后，玻璃管中的固體物質(zhì)的質(zhì)量比反應(yīng)前減少了，證明一定有鐵生成
d．反應(yīng)后，玻璃管中的固體物質(zhì)都能被磁鐵吸引，證明一定有鐵生成
（5）為探究E裝置中黑色粉末的成分是什么，同學(xué)們將反應(yīng)后的黑色固體研細(xì)后，用磁鐵吸引，發(fā)現(xiàn)黑色粉末全部能被吸引．當(dāng)裝置冷卻后稱得E裝置中玻璃管和固體的總質(zhì)量為48.64g．則剩余黑色固體中鐵元素質(zhì)量為 ． 根據(jù)上述實驗數(shù)據(jù)處理得出產(chǎn)物中黑色因體的成分是 ， 其質(zhì)量為（如是混合物，需算出各成分質(zhì)量）．

Answer 1

【答案】
（1）Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2；吸
（2）濃硫酸
（3）檢驗二氧化碳；處理尾氣
（4）d
（5）6.72g；FeO；8.64g
【解析】（1）氧化鐵和一氧化碳在高溫的條件下生成鐵和二氧化碳，化學(xué)方程式為：Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2 ， 該反應(yīng)是吸熱反應(yīng)；（2）溶液中水蒸氣的質(zhì)量會對玻璃管的稱量產(chǎn)生影響，需要除去，所以D瓶中的試劑是濃硫酸；（3）二氧化碳和氫氧化鈣反應(yīng)會生成碳酸鈣沉淀和水，一氧化碳具有可燃性和毒性，所以F裝置的作用是檢驗二氧化碳，處理尾氣；（4）A、氫氧化鈉的作用是除去二氧化碳，C裝置的作用是檢驗二氧化碳是否除盡，故A正確；
B、四氧化三鐵也是黑色固體，所以實驗結(jié)束時，玻璃管中紅色的氧化鐵粉末變成黑色，該產(chǎn)物不一定是鐵，故B正確；
C、一氧化碳和氧化鐵在高溫的條件下生成鐵和二氧化碳，所以反應(yīng)后，玻璃管中的固體物質(zhì)的質(zhì)量比反應(yīng)前減少了，證明一定有鐵生成，故C正確；
D、四氧化三鐵也能被磁鐵吸引，所以反應(yīng)后，玻璃管中的固體物質(zhì)都能被磁鐵吸引，證明不一定有鐵生成，故D錯誤．
故選：D．（5）依據(jù)質(zhì)量守恒定律可知，剩余黑色固體中鐵元素質(zhì)量等于氧化鐵中鐵元素的質(zhì)量，鐵元素的質(zhì)量為：9.6g× ×100%=6.72g，氧元素的質(zhì)量為：8.64g﹣6.72g=1.92g，所以鐵、氧元素的原子個數(shù)比是：: =1：1，所以黑色固體的成分是FeO，其質(zhì)量為：8.64g．所以答案是：（1）Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2 ， 吸；（2）濃硫酸；（3）檢驗二氧化碳，處理尾氣；（4）d．（5）6.72g，F(xiàn)eO，8.64g．
【考點精析】解答此題的關(guān)鍵在于理解二氧化碳的化學(xué)性質(zhì)的相關(guān)知識，掌握化學(xué)性質(zhì)：一般情況下不能燃燒,也不支持燃燒，不能供給呼吸；與水反應(yīng)生成碳酸；能使澄清的石灰水變渾濁；與灼熱的碳反應(yīng)，以及對一氧化碳還原氧化鐵的理解，了解原理：在高溫下，利用焦炭與氧氣反應(yīng)生成的一氧化碳把鐵從鐵礦石里還原出來．