Question

（14分）某研究性學(xué)習(xí)小組對(duì)過(guò)量炭粉與氧化鐵反應(yīng)的氣體產(chǎn)物成分進(jìn)行研究。設(shè)計(jì)方案如圖，將一定量的氧化鐵在隔絕空氣的條件下與過(guò)量炭粉完全反應(yīng)，測(cè)定參加反應(yīng)的碳元素與氧元素的質(zhì)量比。

	TiCl4	Mg	MgCl2	Ti
熔點(diǎn)/℃	-25.0	648.8	714	1667
沸點(diǎn)/℃	136.4	1090	1412	3287

（1）查閱資料：

①氮?dú)獠慌c炭粉、氧化鐵發(fā)生反應(yīng)。實(shí)驗(yàn)室可以用氯化銨飽和溶液和亞硝酸鈉（NaNO2）飽和溶液混合加熱制得氮?dú)�。�?xiě)出該反應(yīng)的離子方程式： 。

②使上述制得的氣體通過(guò)___________裝置方能獲得干燥的N2

（2）實(shí)驗(yàn)步驟：

①按圖連接裝置，并檢查裝置的氣密性，稱取3.20g氧化鐵、2.00g炭粉混合均勻，放入48.48g的硬質(zhì)玻璃管中；

②加熱前，先通一段時(shí)間純凈干燥的氮?dú)猓?/p>

③停止通入N2后，夾緊彈簧夾，加熱一段時(shí)間，澄清石灰水（足量）變渾濁；

④待反應(yīng)結(jié)束，再緩緩?fù)ㄈ胍欢螘r(shí)間的氮?dú)�。冷卻至室溫，稱得硬質(zhì)玻璃管和固體總質(zhì)量為52.24g；

⑤過(guò)濾出石灰水中的沉淀，洗滌、烘干后稱得質(zhì)量為2.00g。步驟②、④中都分別通入N2，其作用分別為 。

（3）數(shù)據(jù)處理：

①試根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析，該反應(yīng)的氣體產(chǎn)物是CO2和CO,理由是____________________

②寫(xiě)出該實(shí)驗(yàn)中氧化鐵與炭粉發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式： 。

（4）實(shí)驗(yàn)優(yōu)化：

學(xué)習(xí)小組有同學(xué)認(rèn)為應(yīng)對(duì)實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)一步完善。

①甲同學(xué)認(rèn)為：應(yīng)將澄清石灰水換成Ba(OH)2溶液，其理由是 。

②pC類似pH，是指極稀溶液中溶質(zhì)物質(zhì)的量濃度的常用對(duì)數(shù)負(fù)值。如某溶液溶質(zhì)的濃度為：1×10-3mol/L，則該溶液中該溶質(zhì)的pC＝-lg1×10-3＝3�，F(xiàn)向0.2mol/LBa(OH)2溶液中通入CO2氣體，沉淀開(kāi)始產(chǎn)生時(shí)，溶液中CO32-的PC值為_(kāi)________（已知：lg2＝0.2；Ksp(BaCO3)＝5.0×10-9）

③從環(huán)境保護(hù)的角度，請(qǐng)你再提出一個(gè)優(yōu)化方案將此實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)一步完善： 。

Answer 1