Question

某興趣小組在實驗室中模擬煉鐵化學原理的實驗，對固體產物成分等進行探究．
【設計實驗】用一氧化碳還原純凈的氧化鐵粉末，實驗裝置如下圖．

【進行實驗】該小組按上述實驗設計，在一定溫度下進行了實驗，測得下列數據：①反應前玻璃管和內盛氧化鐵粉末的總質量66.0g（玻璃管的質量為60.0g）②反應后玻璃管和內盛黑色固體的總質量65.8g（冷卻到室溫稱量）．
【分析與討論】本實驗中，玻璃管內固體粉末由紅色全部變?yōu)楹谏�．小明同學認為該黑色固體全部是鐵，但小華同學提出了質疑，于是大家提出查閱資料．
【查閱資料】①一氧化碳還原氧化鐵的固體產物的成分與反應溫度、反應時間等因素有關．
②一氧化碳還原氧化鐵的實驗過程中固體產物可能有四氧化三鐵、氧化亞鐵、鐵．
③幾種物質的物理特性（見下表）：

物質	四氧化三鐵	氧化亞鐵	氧化鐵	鐵粉
顏色	黑色	黑色	紅色	黑色
能否被磁鐵吸引	能	不能	不能	能

【實驗與猜想】①該小組同學將反應后的黑色固體研磨后，再用磁鐵吸引，發(fā)現黑色固體粉末全部能被吸引，則該黑色固體粉末中不可能含有Fe₂O₃和

 

．（填寫化學式）②進行猜想：黑色固體粉末可能a．全部為鐵  b．

 

 c

 

．
【得出結論】通過實驗中獲得的數據進行計算，得出黑色固體粉末為四氧化三鐵．
【反思與評價】①一氧化碳還原氧化鐵的實驗中，若要得到鐵可適當提高反應溫度和延長反應時間．
②實驗裝置圖中采用虛線框內的裝置，其作用有

 

．
A．收集一氧化碳       B．吸收二氧化碳         C．檢驗二氧化碳
③若圖中洗氣瓶a與b的接口顛倒，會發(fā)生什么后果

 

．

Answer 1

考點：一氧化碳還原氧化鐵,常見氣體的檢驗與除雜方法,常見金屬的特性及其應用

專題：金屬與金屬材料

分析：【實驗與猜想】①根據題意黑色固體粉末全部能被吸引分析不可能含有的物質；
②根據鐵和四氧化三鐵都是黑色、都能被磁鐵吸引，對黑色粉末進行猜想．
【反思與評價】②根據一氧化碳有毒能污染空氣需要處理尾氣和二氧化碳能與氫氧化鈉溶液反應分析．
③根據一氧化碳的毒性來分析．

解答：解：【實驗與猜想】①由題意可知，黑色固體粉末全部能被吸引，則該黑色固體粉末中不可能含有氧化鐵和氧化亞鐵．
②由題意可知，黑色固體粉末全部能被吸引，黑色固體粉末可能是全部為鐵或全部為四氧化三鐵或四氧化三鐵與鐵粉的混合物．
【反思與評價】②由于一氧化碳有毒能污染空氣需要處理尾氣，二氧化碳能與氫氧化鈉溶液反應．所以，虛線框內的裝置，其作用是收集一氧化碳和吸收二氧化碳．
③若洗氣瓶a與b的接口顛倒，會造成一氧化碳逸出，污染空氣．
故答案為：【實驗與猜想】①FeO；②全部為四氧化三鐵；四氧化三鐵與鐵粉的混合物；
【反思與評價】②AB；③一氧化碳逸出，污染空氣．

點評：本題綜合性較強，較全面的考查了一氧化碳還原氧化鐵，尤其是利用現象對混合物的判斷增加了試題難度，掌握反應前后元素的質量不變，并會結合相關知識分析即可順利解答．