Question

【題目】已知草酸（H2C2O4）固體與濃硫酸共熱發生化學反應：H2C2O4 CO2↑+CO↑+H2O。某化學興趣小組同學設計如下實驗裝置，用于制取純凈干燥的CO氣體來還原氧化鐵。請根據題目要求回答問題：

（1）實驗開始時，應先點燃_____處的酒精燈（填裝置序號）。

（2）裝置B中的NaOH溶液的作用是_____，B、C裝置的順序不能顛倒的原因是_____。

（3）從環保角度考慮，上述實驗的不足之處是_____。反應后玻璃管內固體粉末由紅色全部變成黑色，小馬同學認為該黑色固體全部是鐵，但小軍同學提出了質疑，于是小組內的同學們提出查閱資料，尋求真理。

（查閱資料）

①一氧化碳還原Fe2O3的固體產物的成分與反應的溫度、時間有關，產物可能是Fe3O4、FeO、Fe；

②幾種物質的性質，如下表所示：

物質化學式	Fe	Fe2O3	FeO	Fe3O4
物質的顏色	黑色	紅色	黑色	黑色
能否被磁鐵吸引	能	不能	不能	能

③已知反應 ：Fe3O4+8HCl=FeCl2+2FeCl3+4H2O， FeCl3溶液呈棕黃色。

（實驗探究）

（4）該小組同學將反應后的黑色固體研細后，用磁鐵吸引，發現黑色粉末全部被吸引，則該黑色粉末中不可能含有_____（填化學式）。

（5）黑色固體的成分是什么？

猜想Ⅰ：全部為Fe； 猜想Ⅱ：全部為Fe3O4； 猜想Ⅲ：_____（填化學式）。

實驗：將黑色粉末加入到足量的稀硫酸中，固體全部溶解，觀察現象：①有無色氣泡產生，證明該固體中一定有_____（填化學式）；②溶液呈棕黃色。

（6）由上述實驗現象，得出猜想_____正確。

Answer 1

【答案】A 吸收生成的二氧化碳 氣體會從氫氧化鈉溶液中帶出水蒸氣 缺少尾氣處理裝置 FeO Fe、Fe3O4 Fe Ⅲ

【解析】

（1）實驗開始時，應先點燃A處的酒精燈，因為一氧化碳具有可燃性，混有一定量的空氣，遇明火或加熱會發生爆炸，故先點燃A處的酒精燈，反應生成一氧化碳，將裝置內的空氣排盡，防止發生爆炸；

（2）裝置B中的NaOH溶液的作用是：吸收生成的二氧化碳；

B、C裝置的順序不能顛倒的原因是：若B、C順序顛倒，氣體會從氫氧化鈉溶液中帶出水蒸氣；

（3）一氧化碳有毒，排放到空氣中會污染空氣，故從環保角度考慮，上述實驗的不足之處是：缺少尾氣處理裝置；

實驗探究：

（4）該小組同學將反應后的黑色固體研細后，用磁鐵吸引，發現黑色粉末全部被吸引，則該黑色粉末中不可能含有：FeO；

（5）黑色固體可能是鐵，也可能是四氧化三鐵，還可能是鐵和四氧化三鐵的混合物，故猜想Ⅲ：Fe、Fe3O4；

實驗：將黑色粉末加入到足量的稀硫酸中，固體全部溶解，觀察現象：①有無色氣泡產生，有氣泡產生，說明鐵和稀硫酸反應生成了硫酸亞鐵和氫氣，故該固體中一定有：Fe；

③溶液呈棕黃色，說明溶液中含Fe3+，說明黑色固體中含四氧化三鐵；

（6）由上述實驗現象，得出猜想Ⅲ正確。