Question

【題目】已知在不同的溫度下，CO與鐵的氧化物反應(yīng)能生成另一種鐵的氧化物(或鐵單質(zhì))和CO2。現(xiàn)利用下圖1的實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，反應(yīng)過程中管內(nèi)的固體質(zhì)量隨溫度的變化曲線如圖2。

(1)查閱資料發(fā)現(xiàn)，酒精燈加熱時(shí)玻璃管的受熱溫度是400～500℃，酒精噴燈加熱時(shí)玻璃管的受熱溫度是800～1200℃。實(shí)驗(yàn)室要利用圖1來制取金屬鐵，儀器甲應(yīng)選用的加熱儀器是________(填“酒精燈”或“酒精噴燈”)；圖1裝置明顯存在的不足之處是________ 。

(2)圖1中實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是_______________________

(3)利用圖2顯示的相關(guān)信息，回答如下問題。

①在0～400℃溫度范圍內(nèi)，管內(nèi)固體質(zhì)量不變，其原因是___________________。

②圖中x=___________g。

③試據(jù)圖計(jì)算并推斷A點(diǎn)固體的合理化學(xué)式__________。

Answer 1

【答案】 酒精噴燈 尾氣處理 紅色粉末變成黑色 未達(dá)到反應(yīng)所需的最低溫度 1.68 Fe3O4

【解析】(1)觀察圖2中的數(shù)據(jù)，當(dāng)溫度達(dá)到700℃時(shí)氧化鐵才開始被一氧化碳還原為鐵，而酒精燈的溫度范圍只是400500℃，所以應(yīng)該選擇酒精噴燈。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后的尾氣中還含有未反應(yīng)的一氧化碳，一氧化碳有毒，不能直接排入空氣中，可以用酒精燈將其點(diǎn)燃，轉(zhuǎn)化為二氧化碳，再排入空氣中，所以圖1裝置明顯存在的不足之處是尾氣未處理；(2)圖1中實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是紅色粉末變成黑色；(3)①在0400℃溫度范圍內(nèi)，根本達(dá)不到反應(yīng)所需的最低溫度，所以氧化鐵的質(zhì)量并未改變；②從400℃開始，隨著溫度的升高，氧化鐵中的氧開始逐漸失去，到700℃時(shí)只剩下鐵，即此時(shí)氧化鐵被一氧化碳還原為鐵單質(zhì)。根據(jù)元素守恒，鐵單質(zhì)的質(zhì)量=氧化鐵中鐵元素的質(zhì)量=；③A處氧化物中鐵的質(zhì)量=氧化鐵中鐵元素的質(zhì)量=，

A處氧化物中氧的質(zhì)量=氧化鐵中氧的質(zhì)量失去氧的質(zhì)量=，A處氧化物中鐵與氧原子個(gè)數(shù)比=，所以A處氧化物的化學(xué)式為：Fe3O4。