Question

19．小明和同學們做了實驗室煉鐵的實驗．

（1）實驗前應先做的是檢查裝置的氣密性．
（2）實驗中可觀察到的現(xiàn)象是紅色固體變黑，澄清的石灰水變渾濁，尾氣燃燒，產(chǎn)生藍色火焰．
（3）小龍認為剛通入CO時不能馬上進行尾氣處理，這樣不安全，他的理由是裝置中含有空氣，此時的尾氣中含有空氣，點燃含有空氣的一氧化碳時易發(fā)生爆炸．
小麗用上述實驗中得到的鐵與過量的硫酸銅溶液反應，結(jié)果發(fā)現(xiàn)有部分黑色固體剩余，于是提出了疑問：
【提出問題】煉鐵過程中除了生成鐵以外還生成了什么？
【查閱質(zhì)量】
①鐵在高溫條件下可與水蒸氣反應生成一種鐵的氧化物和氫氣．
②鐵和鐵的氧化物中只有鐵、Fe₃O₄能被磁鐵吸引．
【猜想與假設】
①可能是FeO；
②可能是Fe₂O₃；
③可能是Fe₃O₄．
【實驗探究】
（4）小麗馬上排除了猜想②，理由是Fe₂O₃是紅色粉末．

實驗方案	現(xiàn)象與結(jié)論
	觀察到黑色粉末全部被磁鐵吸引，說明猜想③正確．

（5）寫出生成該黑色固體的化學方程式3Fe+4H₂O$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Fe₃O₄+4H₂．

Answer 1

分析 （1）凡是有氣體參加或產(chǎn)生的實驗，實驗前一定要檢查裝置的氣密性，以防裝置漏氣影響實驗結(jié)果；  
（2）高溫條件下，氧化鐵和一氧化碳反應生成鐵和二氧化碳，二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁，一氧化碳燃燒時發(fā)出藍色火焰；
（3）可燃性氣體和空氣或氧氣混合達到一定程度時遇明火會發(fā)生爆炸；
（4）氧化鐵是紅色粉末；
根據(jù)實驗現(xiàn)象可以判斷實驗結(jié)論，根據(jù)實驗結(jié)論可以判斷實驗現(xiàn)象；
（5）根據(jù)反應物、生成物、反應條件及其質(zhì)量守恒定律可以書寫反應的化學方程式．

解答 解：（1）實驗前應先做的是檢查裝置的氣密性．
故填：檢查裝置的氣密性．
（2）實驗中，氧化鐵和一氧化碳反應生成鐵和二氧化碳，二氧化碳和澄清石灰水中的氫氧化鈣反應生成碳酸鈣沉淀和水，一氧化碳燃燒生成二氧化碳，因此可觀察到的現(xiàn)象是：紅色固體變黑，澄清的石灰水變渾濁，尾氣燃燒，產(chǎn)生藍色火焰．
故填：紅色固體變黑，澄清的石灰水變渾濁，尾氣燃燒，產(chǎn)生藍色火焰．
（3）剛通入CO時不能馬上進行尾氣處理，這樣不安全，理由是：裝置中含有空氣，此時的尾氣中含有空氣，點燃含有空氣的一氧化碳時易發(fā)生爆炸．
故填：裝置中含有空氣，此時的尾氣中含有空氣，點燃含有空氣的一氧化碳時易發(fā)生爆炸．
�。�4）小麗馬上排除了猜想②，理由是Fe₂O₃是紅色粉末．
故填：Fe₂O₃是紅色粉末．
實驗過程如下表所示：

實驗方案	現(xiàn)象與結(jié)論
用磁鐵吸引黑色粉末	觀察到黑色粉末全部被磁鐵吸引，說明猜想③正確

（5）高溫條件下，鐵和水蒸氣反應生成四氧化三鐵和氫氣，反應的化學方程式為：3Fe+4H₂O$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Fe₃O₄+4H₂．
故填：3Fe+4H₂O$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Fe₃O₄+4H₂．

點評 實驗現(xiàn)象是物質(zhì)之間相互作用的外在表現(xiàn)，因此要學會設計實驗、觀察實驗、分析實驗，為揭示物質(zhì)之間相互作用的實質(zhì)奠定基礎．