Question

某興趣小組在實(shí)驗(yàn)室中模擬煉鐵化學(xué)原理的實(shí)驗(yàn)，對(duì)固體產(chǎn)物成分等進(jìn)行探究．
【設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)】用一氧化碳還原純凈的氧化鐵粉末，實(shí)驗(yàn)裝置如下圖．

【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】該小組按上述實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，在一定溫度下進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)，測(cè)得下列數(shù)據(jù)：①反應(yīng)前玻璃管和內(nèi)盛氧化鐵粉末的總質(zhì)量66.0g（玻璃管的質(zhì)量為60.0g）②反應(yīng)后玻璃管和內(nèi)盛黑色固體的總質(zhì)量65.8g（冷卻到室溫稱(chēng)量）．
【分析與討論】本實(shí)驗(yàn)中，玻璃管內(nèi)固體粉末由紅色全部變?yōu)楹谏�．小明同學(xué)認(rèn)為該黑色固體全部是鐵，但小華同學(xué)提出了質(zhì)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(chǎn)物的成分與反應(yīng)溫度、反應(yīng)時(shí)間等因素有關(guān)．
②一氧化碳還原氧化鐵的實(shí)驗(yàn)過(guò)程中固體產(chǎn)物可能有四氧化三鐵、氧化亞鐵、鐵．
③幾種物質(zhì)的物理特性（見(jiàn)下表）：

物質(zhì)	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(shí)驗(yàn)與猜想】①該小組同學(xué)將反應(yīng)后的黑色固體研磨后，再用磁鐵吸引，發(fā)現(xiàn)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(xiě)化學(xué)式）②進(jìn)行猜想：黑色固體粉末可能a．全部為鐵  b．

 

 c

 

．
【得出結(jié)論】通過(guò)實(shí)驗(yàn)中獲得的數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，得出黑色固體粉末為四氧化三鐵．
【反思與評(píng)價(jià)】①一氧化碳還原氧化鐵的實(shí)驗(yàn)中，若要得到鐵可適當(dāng)提高反應(yīng)溫度和延長(zhǎng)反應(yīng)時(shí)間．
②實(shí)驗(yàn)裝置圖中采用虛線(xiàn)框內(nèi)的裝置，其作用有

 

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

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：一氧化碳還原氧化鐵,常見(jiàn)氣體的檢驗(yàn)與除雜方法,常見(jiàn)金屬的特性及其應(yīng)用

專(zhuān)題：金屬與金屬材料

分析：【實(shí)驗(yàn)與猜想】①根據(jù)題意黑色固體粉末全部能被吸引分析不可能含有的物質(zhì)；
②根據(jù)鐵和四氧化三鐵都是黑色、都能被磁鐵吸引，對(duì)黑色粉末進(jìn)行猜想．
【反思與評(píng)價(jià)】②根據(jù)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(yīng)分析．
③根據(jù)一氧化碳的毒性來(lái)分析．

解答：解：【實(shí)驗(yàn)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(píng)價(jià)】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(yīng)．所以，虛線(xiàn)框內(nèi)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(huì)造成一氧化碳逸出，污染空氣．
故答案為：【實(shí)驗(yàn)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(píng)價(jià)】②AB；③一氧化碳逸出，污染空氣．

點(diǎn)評(píng)：本題綜合性較強(qiáng)，較全面的考查了一氧化碳還原氧化鐵，尤其是利用現(xiàn)象對(duì)混合物的判斷增加了試題難度，掌握反應(yīng)前后元素的質(zhì)量不變，并會(huì)結(jié)合相關(guān)知識(shí)分析即可順利解答．