某研究性學(xué)習(xí)小組對(duì)過(guò)量炭粉與氧化鐵(Fe
2O
3)反應(yīng)的氣體產(chǎn)物成分進(jìn)行研究.
(1)提出假設(shè)
①該反應(yīng)的氣體產(chǎn)物是
;
②該反應(yīng)的氣體產(chǎn)物是
;
③該反應(yīng)的氣體產(chǎn)物是
;
(2)設(shè)計(jì)方案
如圖所示,將一定量的氧化鐵在隔絕空氣的條件下與過(guò)量炭粉完全反應(yīng),測(cè)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?dú)獠慌c碳、氧化鐵發(fā)生反應(yīng).實(shí)驗(yàn)室可以用氯化銨飽和溶液和亞硝酸鈉(NaNO
2)飽和溶液混合加熱反應(yīng)制得氮?dú)猓?qǐng)寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式:
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(4)實(shí)驗(yàn)步驟
①按上圖連接裝置,并檢查裝置的氣密性,稱取4.80g氧化鐵、2.00g碳粉混合均勻,放入48.48g的硬質(zhì)玻璃管中;
②加熱前,先通一段時(shí)間純凈干燥的氮?dú)猓?br />③停止通入N
2后,夾緊彈簧夾,加熱一段時(shí)間,澄清石灰水(足量)變渾濁;
④待反應(yīng)結(jié)束,再緩緩?fù)ㄈ胍欢螘r(shí)間的氮?dú),冷卻至室溫,稱得硬質(zhì)玻璃管和固體總質(zhì)量為53.12g;
⑤過(guò)濾出石灰水中的沉淀,洗滌、烘干后稱得質(zhì)量為3.00g.
步驟②、④中都分別通入N
2,其作用分別為:
步驟②
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步驟④
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(5)數(shù)據(jù)處理
試根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析,寫出該實(shí)驗(yàn)中氧化鐵與碳發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式:
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(6)實(shí)驗(yàn)優(yōu)化
該學(xué)習(xí)小組有同學(xué)認(rèn)為應(yīng)對(duì)實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)一步完善.
①甲同學(xué)認(rèn)為:應(yīng)將澄清石灰水換成Ba(OH)
2溶液,其理由是
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②從環(huán)境保護(hù)的角度,請(qǐng)你再提出一個(gè)優(yōu)化方案將此實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)一步完善:
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