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某化學興趣小組對過量炭粉與氧化鐵反應產物中氣體的成分進行研究。

    (1)假設該反應的氣體產物全部是二氧化碳。

    (2)設計方案：將一定量氧化鐵在隔絕氧氣的條件下與過量炭粉完全反應，測定參加反應的碳元素與氧元素的質量比。

    (3)查閱資料：氮氣不與炭、氧化鐵發生反應，可用來隔絕氧氣。

    (4)實驗：

    (5)數據處理：經計算，參加反應的碳元素質量為        g，氧元素質量為        g。

    (6)結論：根據數據處理結果，得出原假設不成立，理由是                       。

解析：本題為研究性實驗題。設計的實驗裝置中有空氣存在時，其中的氧氣可與炭粉及反應生成的鐵發生反應，而影響測定結果，故加熱前先通入N2排盡裝置中的空氣。當澄清石灰水變渾濁時說明開始反應產生了CO2氣體。

  

    n(C)==0.17mol，由2Fe2O3+3C4Fe+3CO2↑，可知炭過量，參加反應的氧元素為m(O)=0.02mol×3×16g·mol-1=0.96g，碳的質量為m(C)=n(Fe2O3)×M(C)=×0.02mol×12g·mol-1=0.36g。

    參加反應的碳氧總質量為0.96g+0.36g=1.32g，而實際混合物損失質量為3.2g+2g+48.48g-52.24g=1.44g＞1.32g，說明氣體產物不全是CO2(可能還生成CO等氣體)，原假設不成立。

答案：(4)①鐵架臺  試管

    ②排除裝置中的空氣，防止O2與炭粉及生成的鐵反應

    ③炭粉與Fe2O3反應產生了CO2氣體

    (5)0.36  0.96

    (6)理論上生成CO2的質量小于實際減少的質量

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中化學 來源： 題型：閱讀理解

農民使用的氮肥主要是“氫銨”和尿素．某化學興趣小組對某“氫銨”化肥進行了專項研究：
預測：根據已有知識和“氫銨”的名稱，該小組預測該“氫銨”是碳酸或亞硫酸或硫酸的銨鹽．
（1）驗證和探究：①NH4的驗證：取少量固體藥品于試管中，然后加水溶解，再滴加
NaOH
NaOH
濃溶液，將
濕潤的紅色石蕊試紙
濕潤的紅色石蕊試紙
置于試管口部，加熱試管，若
變藍
變藍
，則證明含NH4+．
（2）陰離子的探究：
a．取少量固體藥品于試管中，然后向試管中滴加稀鹽酸，固體全部溶解，將產生的氣體通入下列裝置．觀察到的現象是：溴水無明顯變化，澄清石灰水變渾濁．再向滴加稀鹽酸反應后的試管中，加Ba（OH）2溶液，無明顯現象．
初步結論：“氫銨”是
碳酸
碳酸
的銨鹽．

b．要進一步確定“氫銨”的成分還需要補做如下實驗：取適量“氫銨”配制成溶液，取試液于一支潔凈的試管中，加足量BaCl2溶液振蕩充分反應，若不產生白色沉淀，說明該化肥主要成分為
NH4HCO3
NH4HCO3
．若產生白色沉淀，過濾，取濾液加適量的Ba（OH）2溶液，也產生白色沉淀，說明該化肥主要成分為
（NH4）2CO3和NH4HCO3的混合物
（NH4）2CO3和NH4HCO3的混合物
；
（3）該實驗小組設計了以下二個實驗方案測定該化肥的含氮量，請你閱讀后解釋方案中提出的問題并進行評價：

方案（一）：準確稱取一定質量的樣品，放入上圖方案（一）的燒瓶中，滴加過量NaOH濃溶液，充分微熱，按如圖裝置，通過實驗測定燒杯增加的質量（忽略漏斗中附著溶液的質量）．然后進行計算，可得化肥的含氮量．
方案（二）：準確稱取一定質量的樣品，放入上圖方案（二）的燒瓶中，滴加過量Na0H濃溶液，充分微熱，按如圖裝置，測量生成的氨氣體積（設所測體積為標準狀況下的體積）．然后進行計算，可得化肥的含氮量．
請你評價上述兩套方案是否合理．若合理只需要說明結論；若不合理，請簡要說明原因：
方案（一）：
不合理，裝置中沒有干燥裝置，吸收了較多水蒸汽（或燒瓶中有氨氣殘留）
不合理，裝置中沒有干燥裝置，吸收了較多水蒸汽（或燒瓶中有氨氣殘留）
；
方案（二）：
合理
合理
．

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科目：高中化學 來源：物理教研室 題型：022

某化學興趣小組對過量炭粉與氧化鐵反應產物中氣體的成分進行研究。

（1）假設該反應的氣體產物全部是二氧化碳。

（2）設計方案：將一定量氧化鐵在隔絕氧氣的條件下與過量炭粉完全反應，測定參加反應的碳元素與氧元素的質量比。

（3）查閱資料：氮氣不與炭、氧化鐵發生反應，可用來隔絕氧氣。

（4）實驗：

操作步驟和實驗現象　　　　　　　　　　　　　　　　　　  簡答

①稱取3.2g氧化鐵與2g炭粉均勻混合，放入48.48g的玻璃管中，按上圖裝置連接   ①寫出裝置中編號儀器的名稱A.________，B.________

②加熱前、先通入一定量純凈、干燥的氮氣   ②其目的是________

③夾緊T處彈簧夾、加熱一段時間，澄清石灰水變渾濁　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　    ③該現象說明________

④完全反應后，冷卻至室溫，稱得玻璃管和固體的總質量為52.24g　　　　　　　　　　　　  

（5）數據處理：經計算，參加反應的碳元素質量為________g，氧元素質量為________g。

（6）結論：根據數據處理結果，得出原假設不成立，理由是________________。

 

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科目：高中化學 來源： 題型：

某化學興趣小組對過量炭粉與氧化鐵反應產物中氣體的成分進行研究。

(1)假設該反應的氣體產物全部是二氧化碳。

(2)設計方案：將一定量氧化鐵在隔絕氧氣的條件下與過量炭粉完全反應，測定參加反應的碳元素與氧元素的質量比。

(3)查閱資料：氮氣不與炭、氧化鐵發生反應，可用來隔絕氧氣。

(4)實驗：

操作步驟和實驗現象

簡答

①稱取3.2 g氧化鐵與2 g 炭粉均勻混合，放入48.48 g的玻璃管中，按上圖裝置連接

①寫出裝置中編號儀器的名稱：

A__________，B__________

②加熱前，先通入一定量純凈、干燥的氮氣

②其目的是_______________

③夾緊T處彈簧夾，加熱一段時間，澄清石灰水變渾濁

③該現象說明__________

④完全反應后，冷卻至室溫，稱得玻璃管和固體的總質量為52.24 g

—

(5)數據處理：經計算，參加反應的碳元素質量為_________g,氧元素質量為____________g。

(6)結論：根據數據處理結果，得出原假設不成立，理由是_____________________________。

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科目：高中化學 來源： 題型：

某化學興趣小組對過量炭粉與氧化鐵反應產物中氣體的成分進行研究。

（1）假設該反應的氣體產物全部是二氧化碳。

（2）設計方案：將一定量氧化鐵在隔絕氧氣的條件下與過量炭粉完全反應，測定參加反應的碳元素與氧元素的質量比。

（3）查閱資料：氮氣不與炭、氧化鐵發生反應，可用來隔絕氧氣。

（4）實驗：

操作步驟和實驗現象

簡答

①稱取3.2 g氧化鐵與2 g 炭粉均勻混合，放入48.48 g的玻璃管中，按上圖裝置連接

①寫出裝置中編號儀器的名稱：

A__________，B__________

②加熱前，先通入一定量純凈、干燥的氮氣

②其目的是_______________

③夾緊T處彈簧夾，加熱一段時間，澄清石灰水變渾濁

③該現象說明__________

④完全反應后，冷卻至室溫，稱得玻璃管和固體的總質量為52.24 g

—

(5)數據處理：經計算，參加反應的碳元素質量為_________g,氧元素質量為____________g。

（6）結論：根據數據處理結果，得出原假設不成立，理由是_____________________________。

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