Question

（2012?黃岡模擬）已知木炭粉（假設(shè)木炭粉中不含其他雜質(zhì)）和Fe₂O₃，在加熱條件下發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，興趣小組同學(xué)對該實(shí)驗(yàn)進(jìn)行如下探究．
I  生成固體組成分析
（1）實(shí)驗(yàn)過程中可以觀察到有黑色固體生成，小亮認(rèn)為生成了鐵粉，但小靈卻有不同看法，理由是

有木炭粉剩余或生成四氧化三鐵均為黑色

．
（2）為進(jìn)一步確定黑色固體成分，小歡將生成的固體溶于足量稀硫酸，發(fā)現(xiàn)有大量氣泡產(chǎn)生，若同時(shí)出現(xiàn)

固體全部溶解

的現(xiàn)象，則生成的黑色固體全部是鐵．
Ⅱ生成氣體成分分析
提出假設(shè)：生成氣體的可能組成有三種：
假設(shè)1：生成氣體是二氧化碳；
假設(shè)2：生成氣體是一氧化碳；
假設(shè)3：生成氣體是

CO和CO₂的混合物

．
設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)：為確定生成氣體的組成，小組同學(xué)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)裝置如圖．
（1）實(shí)驗(yàn)中通入的氣體是純凈干燥的N₂，分析不通入空氣的主要理由是

BC

填序號）．
A．空氣中的二氧化碳會使石灰水變渾濁
B．空氣中的氧氣會和木炭粉反應(yīng)生成CO或CO₂而干擾實(shí)驗(yàn)結(jié)果
C．空氣中的二氧化碳、水蒸氣會和木炭粉反應(yīng)生成CO而干擾實(shí)驗(yàn)結(jié)果
（2）定性研究：若實(shí)驗(yàn)過程中可以觀察到澄清石灰水變渾濁，則證明反應(yīng)生成的氣體中
一定含有

CO₂

．
（3）定量研究：現(xiàn)準(zhǔn)確稱取16.0g氧化鐵與2.4g木炭粉混合，在上述裝置中完全反應(yīng)．測得剩余固體質(zhì)量為11.2g，且能完全溶于稀鹽酸．
實(shí)驗(yàn)結(jié)論：處理上述實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)后可知，假設(shè)

3

正確．

Answer 1

分析：黑色固體有碳粉、鐵粉、四氧化三鐵等，將生成的固體溶于足量稀硫酸，發(fā)現(xiàn)有大量氣泡產(chǎn)生，若同時(shí)出現(xiàn)固體全部溶解，則生成的黑色固體全部是鐵．生成的氣體可能是：二氧化碳、一氧化碳或CO和CO₂的混合物；實(shí)驗(yàn)中通入的氣體是純凈干燥的N₂，分析不通入空氣的主要理由是：空氣中的氧氣會和木炭粉反應(yīng)生成CO或CO₂而干擾實(shí)驗(yàn)結(jié)果；空氣中的二氧化碳、水蒸氣會和木炭粉反應(yīng)生成CO而干擾實(shí)驗(yàn)結(jié)果．若實(shí)驗(yàn)過程中可以觀察到澄清石灰水變渾濁，則證明反應(yīng)生成的氣體中一定含有二氧化碳；定量研究：反應(yīng)的氧元素的質(zhì)量=16.0g-11.2g=4.8g，2.4g碳全部生成二氧化碳需要氧氣6.4g，全部生成一氧化碳生成需要氧氣3.2g，而本題中3.2g＜4.8g＜6.4g，因此生成的氣體是CO和CO₂的混合物．

解答：解：I． 黑色固體有碳粉、鐵粉、四氧化三鐵等，將生成的固體溶于足量稀硫酸，發(fā)現(xiàn)有大量氣泡產(chǎn)生，若同時(shí)出現(xiàn)固體全部溶解，則生成的黑色固體全部是鐵．故答案為：（1）有木炭粉剩余或生成四氧化三鐵均為黑色 （2）固體全部溶解
Ⅱ． 生成的氣體可能是：二氧化碳、一氧化碳或CO和CO₂的混合物；實(shí)驗(yàn)中通入的氣體是純凈干燥的N₂，分析不通入空氣的主要理由是：空氣中的氧氣會和木炭粉反應(yīng)生成CO或CO₂而干擾實(shí)驗(yàn)結(jié)果；空氣中的二氧化碳、水蒸氣會和木炭粉反應(yīng)生成CO而干擾實(shí)驗(yàn)結(jié)果．若實(shí)驗(yàn)過程中可以觀察到澄清石灰水變渾濁，則證明反應(yīng)生成的氣體中一定含有二氧化碳；定量研究：反應(yīng)的氧元素的質(zhì)量=16.0g-11.2g=4.8g，2.4g碳全部生成二氧化碳需要氧氣6.4g，全部生成一氧化碳生成需要氧氣3.2g，而本題中3.2g＜4.8g＜6.4g，因此生成的氣體是CO和CO₂的混合物，假設(shè)3正確．故答案為：CO和CO₂的混合物；（1）BC   （2）CO₂      （3）3

點(diǎn)評：本考點(diǎn)屬于實(shí)驗(yàn)探究題，有關(guān)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)和對實(shí)驗(yàn)方案的評價(jià)是中考的熱點(diǎn)之一，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案時(shí)，要注意用最少的藥品和最簡單的方法；關(guān)于對實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案的評價(jià)，要在兩個(gè)方面考慮，一是方案是否可行，能否達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康模欢�是設(shè)計(jì)的方法進(jìn)行比較，那種方法更簡便．本考點(diǎn)主要出現(xiàn)在實(shí)驗(yàn)題中．