Question

【題目】某化學(xué)興趣小組的同學(xué)探究過(guò)量的炭粉與Fe2O3在高溫條件下反應(yīng)的氣體產(chǎn)物成分。探究過(guò)程如下:

（提出假設(shè)）氣體產(chǎn)物是CO2。

（查閱資料）①氮?dú)獠荒芘c炭粉及Fe2O3反應(yīng)。

②高溫下可以發(fā)生下列反應(yīng):

（設(shè)計(jì)方案）將一定量Fe2O3在隔絕空氣的環(huán)境下與過(guò)量炭粉充分反應(yīng)，用實(shí)驗(yàn)中測(cè)得的有關(guān)物質(zhì)的質(zhì)量，進(jìn)行分析、判斷。

（進(jìn)行實(shí)驗(yàn)）用如圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。首先稱得玻璃管C的質(zhì)量為48.48 g，再稱取2.40 g Fe2O3和1.50 g炭粉，加到玻璃管C中。連接好裝置，通一段時(shí)間氮?dú)�，再夾緊彈簧夾T，點(diǎn)燃酒精噴燈加熱。待玻璃管C中固體質(zhì)量不再變化時(shí)，稱得玻璃管C與殘留固體共51.30 g。

（問(wèn)題分析）

（1）用酒精噴燈而不用酒精燈的目的是___________。

（2）加熱前先通一段時(shí)間氮?dú)獾哪康氖?/span>___________。

（3）尾氣處理的方法是___________。

（4）若Fe2O3與炭粉反應(yīng)的氣體產(chǎn)物全部是CO2. 求2.40 g Fe2O3完全反應(yīng)時(shí)生成CO2的質(zhì)量________。(寫(xiě)出計(jì)算過(guò)程)

（5）根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算，實(shí)驗(yàn)中實(shí)際獲得氣體質(zhì)量為________。

（6）結(jié)論:原假設(shè)_________(填“能”或“不能”)成立，理由是__________。

Answer 1

【答案】獲取反應(yīng)所需的高溫條件 排出試管中空氣（氧氣），防止炭粉與空氣中氧氣發(fā)生反應(yīng) 點(diǎn)燃或者收集 0.99g 1.08g 不能 生成的氣體質(zhì)量為1.08 g，大于0.99 g，故氣體產(chǎn)物不完全為CO2，實(shí)際是CO2和CO的混合物

【解析】

炭粉和氧化鐵高溫生成鐵和二氧化碳，由質(zhì)量守恒定律可知，反應(yīng)物的總質(zhì)量等于生成物的總質(zhì)量，減少的為生成的氣體的質(zhì)量。

（1）炭粉和氧化鐵高溫生成鐵和二氧化碳，可知選酒精噴燈是為了獲得高溫，故用酒精噴燈而不用酒精燈的目的是獲取反應(yīng)所需的高溫條件。

（2）反應(yīng)物中碳可以在加熱條件下可以和空氣中的氧氣發(fā)生反應(yīng)生成二氧化碳，影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果，故加熱前先通一段時(shí)間氮?dú)獾哪康氖乔宄�試管中空氣（氧氣），防止炭粉與空氣中氧氣發(fā)生反應(yīng)。

（3）碳不完全燃燒生成一氧化碳，一氧化碳在氧氣中點(diǎn)燃生成二氧化碳，故尾氣處理的方法是點(diǎn)燃除去。

（4）設(shè)2.40 g Fe2O3完全反應(yīng)時(shí)生成CO2的質(zhì)量為x

故2.40 g Fe2O3完全反應(yīng)時(shí)生成CO2的質(zhì)量為0.99g。

（5）根據(jù)質(zhì)量守恒定律可知：實(shí)驗(yàn)產(chǎn)物中實(shí)際生成的氣體質(zhì)量為。

（6）生成的氣體質(zhì)量為1.08 g，大于0.99 g，故氣體產(chǎn)物不完全為CO2，實(shí)際是CO2和CO的混合物，原假設(shè)不能成立。