某化學興趣小組對過量炭粉與氧化鐵反應(yīng)產(chǎn)物中氣體的成分進行研究。

    (1)假設(shè)該反應(yīng)的氣體產(chǎn)物全部是二氧化碳。

    (2)設(shè)計方案：將一定量氧化鐵在隔絕氧氣的條件下與過量炭粉完全反應(yīng)，測定參加反應(yīng)的碳元素與氧元素的質(zhì)量比。

    (3)查閱資料：氮氣不與炭、氧化鐵發(fā)生反應(yīng)，可用來隔絕氧氣。

    (4)實驗：

    (5)數(shù)據(jù)處理：經(jīng)計算，參加反應(yīng)的碳元素質(zhì)量為        g，氧元素質(zhì)量為        g。

    (6)結(jié)論：根據(jù)數(shù)據(jù)處理結(jié)果，得出原假設(shè)不成立，理由是                       。

解析：本題為研究性實驗題。設(shè)計的實驗裝置中有空氣存在時，其中的氧氣可與炭粉及反應(yīng)生成的鐵發(fā)生反應(yīng)，而影響測定結(jié)果，故加熱前先通入N2排盡裝置中的空氣。當澄清石灰水變渾濁時說明開始反應(yīng)產(chǎn)生了CO2氣體。

  

    n(C)==0.17mol，由2Fe2O3+3C4Fe+3CO2↑，可知炭過量，參加反應(yīng)的氧元素為m(O)=0.02mol×3×16g·mol-1=0.96g，碳的質(zhì)量為m(C)=n(Fe2O3)×M(C)=×0.02mol×12g·mol-1=0.36g。

    參加反應(yīng)的碳氧總質(zhì)量為0.96g+0.36g=1.32g，而實際混合物損失質(zhì)量為3.2g+2g+48.48g-52.24g=1.44g＞1.32g，說明氣體產(chǎn)物不全是CO2(可能還生成CO等氣體)，原假設(shè)不成立。

答案：(4)①鐵架臺  試管

    ②排除裝置中的空氣，防止O2與炭粉及生成的鐵反應(yīng)

    ③炭粉與Fe2O3反應(yīng)產(chǎn)生了CO2氣體

    (5)0.36  0.96

    (6)理論上生成CO2的質(zhì)量小于實際減少的質(zhì)量

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中化學 來源： 題型：閱讀理解

農(nóng)民使用的氮肥主要是“氫銨”和尿素．某化學興趣小組對某“氫銨”化肥進行了專項研究：
預(yù)測：根據(jù)已有知識和“氫銨”的名稱，該小組預(yù)測該“氫銨”是碳酸或亞硫酸或硫酸的銨鹽．
（1）驗證和探究：①NH4的驗證：取少量固體藥品于試管中，然后加水溶解，再滴加
NaOH
NaOH
濃溶液，將
濕潤的紅色石蕊試紙
濕潤的紅色石蕊試紙
置于試管口部，加熱試管，若
變藍
變藍
，則證明含NH4+．
（2）陰離子的探究：
a．取少量固體藥品于試管中，然后向試管中滴加稀鹽酸，固體全部溶解，將產(chǎn)生的氣體通入下列裝置．觀察到的現(xiàn)象是：溴水無明顯變化，澄清石灰水變渾濁．再向滴加稀鹽酸反應(yīng)后的試管中，加Ba（OH）2溶液，無明顯現(xiàn)象．
初步結(jié)論：“氫銨”是
碳酸
碳酸
的銨鹽．

b．要進一步確定“氫銨”的成分還需要補做如下實驗：取適量“氫銨”配制成溶液，取試液于一支潔凈的試管中，加足量BaCl2溶液振蕩充分反應(yīng)，若不產(chǎn)生白色沉淀，說明該化肥主要成分為
NH4HCO3
NH4HCO3
．若產(chǎn)生白色沉淀，過濾，取濾液加適量的Ba（OH）2溶液，也產(chǎn)生白色沉淀，說明該化肥主要成分為
（NH4）2CO3和NH4HCO3的混合物
（NH4）2CO3和NH4HCO3的混合物
；
（3）該實驗小組設(shè)計了以下二個實驗方案測定該化肥的含氮量，請你閱讀后解釋方案中提出的問題并進行評價：

方案（一）：準確稱取一定質(zhì)量的樣品，放入上圖方案（一）的燒瓶中，滴加過量NaOH濃溶液，充分微熱，按如圖裝置，通過實驗測定燒杯增加的質(zhì)量（忽略漏斗中附著溶液的質(zhì)量）．然后進行計算，可得化肥的含氮量．
方案（二）：準確稱取一定質(zhì)量的樣品，放入上圖方案（二）的燒瓶中，滴加過量Na0H濃溶液，充分微熱，按如圖裝置，測量生成的氨氣體積（設(shè)所測體積為標準狀況下的體積）．然后進行計算，可得化肥的含氮量．
請你評價上述兩套方案是否合理．若合理只需要說明結(jié)論；若不合理，請簡要說明原因：
方案（一）：
不合理，裝置中沒有干燥裝置，吸收了較多水蒸汽（或燒瓶中有氨氣殘留）
不合理，裝置中沒有干燥裝置，吸收了較多水蒸汽（或燒瓶中有氨氣殘留）
；
方案（二）：
合理
合理
．

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科目：高中化學 來源：物理教研室 題型：022

某化學興趣小組對過量炭粉與氧化鐵反應(yīng)產(chǎn)物中氣體的成分進行研究。

（1）假設(shè)該反應(yīng)的氣體產(chǎn)物全部是二氧化碳。

（2）設(shè)計方案：將一定量氧化鐵在隔絕氧氣的條件下與過量炭粉完全反應(yīng)，測定參加反應(yīng)的碳元素與氧元素的質(zhì)量比。

（3）查閱資料：氮氣不與炭、氧化鐵發(fā)生反應(yīng)，可用來隔絕氧氣。

（4）實驗：

操作步驟和實驗現(xiàn)象　　　　　　　　　　　　　　　　　　  簡答

①稱取3.2g氧化鐵與2g炭粉均勻混合，放入48.48g的玻璃管中，按上圖裝置連接   ①寫出裝置中編號儀器的名稱A.________，B.________

②加熱前、先通入一定量純凈、干燥的氮氣   ②其目的是________

③夾緊T處彈簧夾、加熱一段時間，澄清石灰水變渾濁　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　    ③該現(xiàn)象說明________

④完全反應(yīng)后，冷卻至室溫，稱得玻璃管和固體的總質(zhì)量為52.24g　　　　　　　　　　　　  

（5）數(shù)據(jù)處理：經(jīng)計算，參加反應(yīng)的碳元素質(zhì)量為________g，氧元素質(zhì)量為________g。

（6）結(jié)論：根據(jù)數(shù)據(jù)處理結(jié)果，得出原假設(shè)不成立，理由是________________。

 

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科目：高中化學 來源： 題型：

某化學興趣小組對過量炭粉與氧化鐵反應(yīng)產(chǎn)物中氣體的成分進行研究。

(1)假設(shè)該反應(yīng)的氣體產(chǎn)物全部是二氧化碳。

(2)設(shè)計方案：將一定量氧化鐵在隔絕氧氣的條件下與過量炭粉完全反應(yīng)，測定參加反應(yīng)的碳元素與氧元素的質(zhì)量比。

(3)查閱資料：氮氣不與炭、氧化鐵發(fā)生反應(yīng)，可用來隔絕氧氣。

(4)實驗：

操作步驟和實驗現(xiàn)象

簡答

①稱取3.2 g氧化鐵與2 g 炭粉均勻混合，放入48.48 g的玻璃管中，按上圖裝置連接

①寫出裝置中編號儀器的名稱：

A__________，B__________

②加熱前，先通入一定量純凈、干燥的氮氣

②其目的是_______________

③夾緊T處彈簧夾，加熱一段時間，澄清石灰水變渾濁

③該現(xiàn)象說明__________

④完全反應(yīng)后，冷卻至室溫，稱得玻璃管和固體的總質(zhì)量為52.24 g

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(5)數(shù)據(jù)處理：經(jīng)計算，參加反應(yīng)的碳元素質(zhì)量為_________g,氧元素質(zhì)量為____________g。

(6)結(jié)論：根據(jù)數(shù)據(jù)處理結(jié)果，得出原假設(shè)不成立，理由是_____________________________。

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科目：高中化學 來源： 題型：

某化學興趣小組對過量炭粉與氧化鐵反應(yīng)產(chǎn)物中氣體的成分進行研究。

（1）假設(shè)該反應(yīng)的氣體產(chǎn)物全部是二氧化碳。

（2）設(shè)計方案：將一定量氧化鐵在隔絕氧氣的條件下與過量炭粉完全反應(yīng)，測定參加反應(yīng)的碳元素與氧元素的質(zhì)量比。

（3）查閱資料：氮氣不與炭、氧化鐵發(fā)生反應(yīng)，可用來隔絕氧氣。

（4）實驗：

操作步驟和實驗現(xiàn)象

簡答

①稱取3.2 g氧化鐵與2 g 炭粉均勻混合，放入48.48 g的玻璃管中，按上圖裝置連接

①寫出裝置中編號儀器的名稱：

A__________，B__________

②加熱前，先通入一定量純凈、干燥的氮氣

②其目的是_______________

③夾緊T處彈簧夾，加熱一段時間，澄清石灰水變渾濁

③該現(xiàn)象說明__________

④完全反應(yīng)后，冷卻至室溫，稱得玻璃管和固體的總質(zhì)量為52.24 g

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(5)數(shù)據(jù)處理：經(jīng)計算，參加反應(yīng)的碳元素質(zhì)量為_________g,氧元素質(zhì)量為____________g。

（6）結(jié)論：根據(jù)數(shù)據(jù)處理結(jié)果，得出原假設(shè)不成立，理由是_____________________________。

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