Question

12．已知在不同的溫度下，CO與鐵的氧化物反應能生成另一種鐵的氧化物（或鐵單質）和CO₂．現(xiàn)利用下圖1的實驗裝置進行實驗，反應過程中管內的固體質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點的固體組成分別是鐵的氧化物中的一種．

（1）查閱資料發(fā)現(xiàn)，酒精燈加熱時玻璃管的受熱溫度是400～500℃，酒精噴燈加熱時玻璃管的受熱溫度是800～1200℃．實驗室要利用圖1來制取金屬鐵，儀器甲應選用的加熱儀器是酒精噴燈（填“酒精燈”或“酒精噴燈”）；若完全反應后圖1中可以觀察到哪些現(xiàn)象紅色粉末變成黑色、澄清的石灰水變渾濁．  圖l裝置明顯存在的不足之處是尾氣未處理．
（2）利用圖2顯示的相關信息，回答如下問題．
①在0～400℃溫度范圍內，管內固體質量不變，其原因是未達到反應所需的最低溫度．
②圖中x=1.68g．
③試據(jù)圖計算并推斷A點固體的合理化學式（要求有計算過程）

Answer 1

分析 該實驗流程為：一氧化碳與氧化鐵在解熱的條件下，隨著溫度的升高，氧化鐵中的氧逐漸失去，最后得到單質鐵．

解答 解：（1）觀察圖2中的數(shù)據(jù)，當溫度達到700℃時氧化鐵才開始被一氧化碳還原為鐵，而酒精燈的溫度范圍只是400～500℃，所以應該選擇酒精噴燈．實驗結束后的尾氣中還含有未反應的一氧化碳，一氧化碳有毒，不能直接排入空氣中，可以用酒精燈將其點燃，轉化為二氧化碳，再排入空氣中．
故答案為：酒精噴燈；紅色粉末變成黑色，澄清的石灰水變渾濁；尾氣未處理
（2）①在0～400℃溫度范圍內，根本達不到反應所需的最低溫度，所以氧化鐵的質量并未改變．
故答案為：未達到反應所需的最低溫度．
②從400℃開始，隨著溫度的升高，氧化鐵中的氧開始逐漸失去，到700℃時只剩下鐵，即此時氧化鐵被一氧化碳還原為鐵單質．
根據(jù)元素守恒，鐵單質的質量=氧化鐵中鐵元素的質量=2.4g×$\frac{56×2}{56×2+16×3}×100%$=1.68g，
故答案為1.68．
③A處氧化物中鐵的質量=氧化鐵中鐵元素的質量=2.4g×$\frac{56×2}{56×2+16×3}×100%$=1.68g，
A處氧化物中氧的質量=氧化鐵中氧的質量-失去氧的質量=2.4g×$\frac{16××3}{160}$×100%-（2.40-2.32）g=0.64g
A處氧化物中鐵與氧原子個數(shù)比=$\frac{1.68g}{56}$：$\frac{0.64g}{16}$=$\frac{3}{4}$，所以A處氧化物的化學式為Fe₃O₄
故答案為：Fe₃O₄

點評 要會根據(jù)化學式求元素的質量比，同樣也要會根據(jù)元素的質量求化學式．