Question

已知木炭粉（假设木炭粉中不含杂质）和氧化铁粉末在加热条件下能发生化学反应，某兴趣小组对该反应展开了

已知木炭粉（假设木炭粉中不含杂质）和氧化铁粉末在加热条件下能发生化学反应，某兴趣小组对该反应展开了如下的探究活动．【查阅资料】将CO通入氯化钯溶液中，会出现黑色沉淀．【实验过程】同学们设计了如图所示装置（部分夹持仪器已略去）．（1）探究反应中产生气体的成分称取9.0g氧化铁和1.2g木炭粉，混合均匀后进行实验．打开止水夹a通一段时间的氮气，关闭a．再对木炭粉和氧化铁粉末的混合物加热一段时间，观察到澄清石灰水变浑浊，氯化钯溶液中出现黑色固体．木炭粉与氧化铁粉末反应一定生成了______气体；E处酒精灯的作用是______；B中发生反应的化学方程式为______；加热前通一段时间氮气的原因是______．（2）探究反应后剩余固体的成分【提出猜想】猜想1：只含有铁；猜想2：含有铁和木炭；猜想3：含有______；猜想4：含有铁、木炭和氧化铁．【实验验证】小组同学测得剩余固体质量为6.6g，将剩余固体置于烧杯中，向其中加入足量的稀盐酸，固体全部溶解且有大量气泡出现，猜想不成立的是______，剩余固体中含有的物质及质量分别为______．

Answer 1

（1）澄清石灰水变浑浊，氯化钯溶液中出现黑色固体，说明此反应一定生成了CO和CO₂气体；因CO有毒，所以要在E处用酒精灯处理尾气；B中澄清石灰水与二氧化碳反应的化学方程式是：Ca（OH）₂+CO₂═CaCO₃↓+H₂O；为防止装置内的空气中的氧气和木炭粉反应生成CO或CO₂而干扰实验结果，要先通一会性质稳定的氮气．
故答案为：CO和CO₂；处理尾气；Ca（OH）₂+CO₂═CaCO₃↓+H₂O；排净装置内空气以防止空气中的氧气和木炭粉反应生成CO或CO₂而干扰实验结果；
（2）【提出猜想】还可能含有铁和氧化铁；因为向其中加入足量的稀盐酸，固体全部溶解且有大量气泡出现，说明剩余固体中不可能含有木炭，所以猜想2和4不成立；
设9.0g氧化铁能完全反应木炭的质量为x．
2Fe₂O₃+3C

高温  .

4Fe+3CO₂↑
320    36
9       X

320

9

=

36

X

    X=1.01g    因加入的木炭是1.2g，所以氧化铁完全反应，剩余的固体6.6g全部是Fe．
故答案为：铁和氧化铁；2和4；Fe，6.6g．

Answer 2

木炭和氧化铁在高温下会反应生成单质铁和二氧化碳或者是一氧化碳

Answer 3

⑴ CO和CO2 处理尾气 Ca(OH)2 + CO2 CaCO3 ↓+ H2O
排净装置内空气以防止空气中的氧气和木炭粉反应生成CO或CO2而干扰实验结果
⑵ 铁和氧化铁 2和4 Fe为5.6 g ,Fe2O3 为1 g.