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(guò)程中管內(nèi)的固體質(zhì)量隨溫度的變化曲線如圖2。

注：圖1中的儀器甲是一種加熱儀器，圖2中A、B點(diǎn)的固體組成分別是FeO、Fe3O4中的一種。

（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(lái)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裝置中的現(xiàn)象有____；________。

（2）利用圖2顯示的相關(guān)信息，回答如下問(wèn)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。

計(jì)算過(guò)程：_____

③試據(jù)圖計(jì)算并推斷出A點(diǎn)固體的化學(xué)式是______。

Answer 1

【答案】酒精噴燈 玻璃管內(nèi)紅棕色粉末逐漸變?yōu)楹谏?/span> 澄清石灰水變渾濁 沒(méi)有達(dá)到反應(yīng)所需的溫度 1.68g 解：設(shè)完全反應(yīng)生成鐵的質(zhì)量為x.

解得x=1.68g

答：完全反應(yīng)生成的鐵質(zhì)量為1.68g。 Fe3O4

【解析】

（1）根據(jù)資料信息，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(lái)制取金屬鐵，反應(yīng)條件是高溫，因此儀器甲應(yīng)選用的加熱儀器是：酒精噴燈；因?yàn)橐谎趸�碳和氧化鐵在高溫下反應(yīng)生成鐵和二氧化碳，氧化鐵是紅棕色，鐵粉是黑色，二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁，所以圖1裝置中的現(xiàn)象有：玻璃管內(nèi)紅棕色粉末逐漸變?yōu)楹谏�；澄清石灰水變渾濁�?/span>

（2）①因?yàn)橐谎趸�碳和氧化鐵反應(yīng)必須達(dá)到一定的溫度，在0～400℃溫度范圍內(nèi)，管內(nèi)固體質(zhì)量不變，其原因是：沒(méi)有達(dá)到反應(yīng)所需的溫度。

②圖中x是氧化鐵完全反應(yīng)轉(zhuǎn)變成鐵的質(zhì)量。設(shè)完全反應(yīng)生成鐵的質(zhì)量為x.

解得x=1.68g

答：完全反應(yīng)生成的鐵質(zhì)量為1.68g。

③圖中A點(diǎn)固體與氧化鐵的質(zhì)量差就是減少的氧元素質(zhì)量，根據(jù)化學(xué)式Fe2O3，2.4g氧化鐵中，鐵元素質(zhì)量= =1.68g，氧元素的質(zhì)量=2.4g-1.68g=0.72g。到A點(diǎn)固體質(zhì)量為2.32g，則A點(diǎn)固體中鐵元素的質(zhì)量仍為1.68g,氧元素的質(zhì)量=0.72g-（2.40g-2.32g）=0.64g，假設(shè)A點(diǎn)固體中物質(zhì)的化學(xué)式是FemOn， 則A點(diǎn)固體中物質(zhì)的化學(xué)式是Fe3O4。