杨敏在实验室进行CO还原氧化铁的实验采用酒精灯加热(图A)与书本实验(图B)现象相同,发现在得到的黑*粉末中加...
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杨敏在实验室进行CO还原氧化铁的实验采用酒精灯加热(图A)与书本实验(图B)现象相同,发现在得到的黑*粉末中加稀盐*,没有气泡产生,杨敏就图A实验中反应后得到的黑*粉末的成分进行了如下探究。
【查阅资料】①铁粉及铁的几种常见氧化物的颜*及部分*质。
物质 | 铁粉 | Fe2O3 | Fe3O4 | FeO |
颜* | 黑* | 红棕* | 黑* | 黑* |
能否被磁铁吸引 | 能 | 不能 | 能 | 不能 |
②实验室酒精灯的温度为400﹣500℃,酒精喷灯的加热温度在1000℃左右。
③当温度高于300℃以上,Fe2O3容易被还原成Fe3O4;当温度高于600℃以上,Fe3O4容易被还原FeO;当温度高于700℃以上,FeO容易被还原成Fe;
【提出问题】图A实验得到黑*粉末的成分是什么?
【提出猜想】黑*粉末的成分是:①FeO、Fe3O4②FeO③Fe3O4;④FeO、Fe3O4、Fe2O3。
【分析与评价】猜想 错误,理由是 。
(1)装置A有一处明显错误,该错误是 。
(2)请写出澄清石灰水中发生的反应的化学方程式 。
(3)由对比实验可知,还原氧化铁的实验产物与 有关。
【实验设计】将图A实验得到黑*粉末倒在一表面皿中,用磁铁接触黑*粉末,出现 现象,说明猜想②正确。
(正确回答下列问题你将得到4分奖励,本卷满分不超过60分)
(4)实验B最后得到的黑*固体可能是Fe和Fe3O4,中的一种或两种。小海设计如下实验探究其成分,请帮助他完成该探究过程。
【探究过程】①定*研究:取少量的图B实验得到的黑*粉末于一试管中,加入适量的硫*铜溶液,充分振荡,出现 现象,*黑*固体中有铁。
②定量研究:取B实验得到的黑*固体20g,设计如图C实验:试推测黑*固体的成分是 。
③有同学试图通过反应前后固体质量的变化来确定黑*固体的成分,你认为可行吗?(假设氧化铁在反应中完全反应) (填“行”或“不行”)理由是 。
【回答】
二氧化碳和*氧化钙反应生成白*沉淀碳*钙和水;
铁和硫*铜反应生成硫*亚铁和铜。
【解答】解:【分析与评价】
猜想④错误,理由是Fe2O3是红棕*。
故填:④;Fe2O3是红棕*。
(1)装置A有一处明显错误,该错误是没有处理尾气,一氧化碳扩散到空气中污染环境。
故填:没有处理尾气。
(2)澄清石灰水中,二氧化碳和*氧化钙反应生成碳*钙沉淀和水,发生的反应的化学方程式为:Ca(OH)2+CO2═CaCO3↓+H2O。
故填:Ca(OH)2+CO2═CaCO3↓+H2O。
(3)由对比实验可知,还原氧化铁的实验产物与温度有关,即温度不同时生成物不同。
故填:温度。
【实验设计】
将图A实验得到黑*粉末倒在一表面皿中,用磁铁接触黑*粉末,黑*固体不能被吸引,说明黑*粉末中不含有铁和四氧化三铁,说明猜想②正确。
故填:黑*固体不能被吸引。
【探究过程】
①加入适量的硫*铜溶液,充分振荡,析出红*固体,溶液由蓝*变成浅绿*,是因为铁和硫*铜反应生成硫*亚铁和铜,*黑*固体中有铁。
故填:析出红*固体,溶液由蓝*变成浅绿*。
②设铁质量为x,
Fe+CuSO4═FeSO4+Cu 固体质量增大
56 64 64﹣56=8
x 20.8g﹣20g=0.8g
=,
x=5.6g,
黑*固体是铁和四氧化三铁的混合物。
故填:铁、四氧化三铁。
③可行,理由是:根据氧化铁质量可以计算铁元素质量,如果剩余固体质量和铁元素质量相等,则黑*固体是铁,如果剩余固体质量大于铁元素质量,则黑*固体是铁和四氧化三铁。
故填:可行;根据氧化铁质量可以计算铁元素质量,如果剩余固体质量和铁元素质量相等,则黑*固体是铁,如果剩余固体质量大于铁元素质量,则黑*固体是铁和四氧化三铁。
【点评】本题主要考查物质的*质,解答时要根据各种物质的*质,结合各方面条件进行分析、判断,从而得出正确的结论。
知识点:金属及金属材料单元测试
题型:填空题
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