已知木炭粉(假設(shè)木炭粉中不含其它雜質(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
 

(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)
 
的現(xiàn)象,則生成的黑色固體全部是鐵.精英家教網(wǎng)
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
 

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,分析不用空氣的
 
理由是
 

A.空氣中的二氧化碳會(huì)使石灰水變渾濁
B.空氣中的氧氣會(huì)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(huì)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
 

(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)
 
正確.
拓展與延伸:合成氨工業(yè)生產(chǎn)中所用的α-Fe催化劑的主要成分是FeO、Fe2O3.當(dāng)催化劑中FeO與Fe2O3的質(zhì)量之比為9:20時(shí),其催化活性最高.現(xiàn)以Fe2O3為原料制備上述催化劑,可向其中加入適量木炭粉,發(fā)生如下反應(yīng):2Fe2O3+C
 高溫 
.
 
4FeO十CO2↑.為制得這種活性最高的催化劑,應(yīng)向240g Fe2O3 粉末中加入木炭粉的質(zhì)量是
 
g.
分析:根據(jù)氧化鐵能與碳粉在加熱的條件下生成鐵和二氧化碳,鐵粉與碳粉均為黑色固體,生成的鐵能與硫酸反應(yīng)生成硫酸亞鐵,硫酸亞鐵的水溶液為淺綠色,碳粉不能與硫酸反應(yīng),根據(jù)質(zhì)量守恒定律,生成的氣體由碳氧元素組成,可能是一氧化碳也可能時(shí)二氧化碳,或是二者的混合物,進(jìn)行檢驗(yàn)時(shí),空氣中含有的氣體會(huì)與碳粉反應(yīng)生成二氧化碳或一氧化碳而對氣體造成干擾,故不能使用空氣,檢驗(yàn)二氧化碳使用的是澄清石灰水,一氧化碳有毒需進(jìn)行尾氣處理.
解答:解:Ⅰ(1)炭粉和四氧化三鐵都是黑色固體(但是這個(gè)地方因?yàn)闆]有氧氣,所以不會(huì)存在四氧化三鐵),故答案為:有木炭粉剩余;
 (2)鐵能與硫酸反應(yīng)生成硫酸亞鐵,硫酸亞鐵的水溶液為淺綠色,碳粉不能與硫酸反應(yīng)且不溶于水,故答案為:固體全部溶解;
Ⅱ提出假設(shè):根據(jù)假設(shè)1和假設(shè)2可知?dú)怏w還可能是二者的混合氣體,故答案為:生成氣體是CO和CO2的混合物;
設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn):(1)空氣中含有的氣體會(huì)與碳粉反應(yīng)生成二氧化碳或一氧化碳而對氣體造成干擾,故不能使用空氣,故選:BC; 
 (2)澄清石灰水變渾濁,說明生成的氣體中一定含有二氧化碳,故答案為:CO2 ;
實(shí)驗(yàn)結(jié)論:
碳和氧化鐵反應(yīng)生成一氧化碳的關(guān)系式,
3C~Fe2O3~2Fe
36   160     112
可以看出16克氧化鐵需要碳為3.6克,
碳和氧化鐵生成二氧化碳的關(guān)系式,
3C~2Fe2O3
36   320
可以看出生成二氧化碳需要碳1.8克,
碳的質(zhì)量2.4克介于兩者之間,所以生成的氣體含有一氧化碳、二氧化碳,故答案為:假設(shè)3;
拓展與延伸:
設(shè)需要木炭的質(zhì)量為y,
2Fe2O3+C
 高溫 
.
 
4FeO十CO2
320    12       288
       y       
所以生成氧化亞鐵為24y,
需要氧化鐵為
80y
3

(240-
80Y
3
):24y=20:9
y=3克,
故答案為:3.
點(diǎn)評:本題考查了碳與氧化鐵反應(yīng)的有關(guān)實(shí)驗(yàn)探究,完成此題,可以依據(jù)已有的知識(shí)結(jié)合題干提供的信息進(jìn)行.
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:初中化學(xué) 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)已知木炭粉(假設(shè)木炭粉中不含其它雜質(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.
(一)寫出木炭粉和Fe2O3反應(yīng)的化學(xué)方程式:
 

(二)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
 

(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)
 
的現(xiàn)象,則生成的黑色固體全部是鐵.
(三)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
 

【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,分析不用空氣的主要理由是
 
(填序號)
A.空氣中的二氧化碳會(huì)使石灰水變渾濁
B.空氣中的氧氣會(huì)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(huì)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
 

(3)經(jīng)過定量研究得知“假設(shè)3”是正確的,則該裝置是否合理?
 
 (填“合理”或“不合理”),請說明理由
 

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科目:初中化學(xué) 來源: 題型:閱讀理解

(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
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
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
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
BC
填序號).
A.空氣中的二氧化碳會(huì)使石灰水變渾濁
B.空氣中的氧氣會(huì)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(huì)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
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
3
正確.

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科目:初中化學(xué) 來源: 題型:解答題

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________.
(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)________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________.
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________填序號).
A.空氣中的二氧化碳會(huì)使石灰水變渾濁
B.空氣中的氧氣會(huì)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(huì)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________.
(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)________正確.

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科目:初中化學(xué) 來源:2009-2010學(xué)年九年級(上)期末化學(xué)試卷(1)(解析版) 題型:解答題

已知木炭粉(假設(shè)木炭粉中不含其它雜質(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.
(一)寫出木炭粉和Fe2O3反應(yīng)的化學(xué)方程式:______ 2Fe+3CO2

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科目:初中化學(xué) 來源:2011年湖北省咸寧市中考化學(xué)模擬試卷(解析版) 題型:解答題

已知木炭粉(假設(shè)木炭粉中不含其它雜質(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.
(一)寫出木炭粉和Fe2O3反應(yīng)的化學(xué)方程式:______ 2Fe+3CO2

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