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已知在不同的温度下,CO与铁的氧化物反应能生成另一种铁的氧化物(或铁单质)和CO2.现利用下图1的实验装置进行实验,反应过程中管内的固体质量随温度的变化曲线如图2.注:图1中的
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已知在不同的温度下,CO与铁的氧化物反应能生成另一种铁的氧化物(或铁单质)和CO2.现利用下图1的实验装置进行实验,反应过程中管内的固体质量随温度的变化曲线如图2.
![](https://www.zaojiaoba.cn/2018-07/28/1532761147-2083.jpg)
注:图1中的仪器甲是一种加热仪器,图2中A、B点的固体组成分别是铁的氧化物中的一种.
(1)查阅资料发现,酒精灯加热时玻璃管的受热温度是400~500℃,酒精喷灯加热时玻璃管的受热温度是800~1200℃.实验室要利用图1来制取金属铁,仪器甲应选用的加热仪器是______(填“酒精灯”或“酒精喷灯”);图l装置明显存在的不足之处是______.
(2)利用图2显示的相关信息,回答如下问题.
①在0~400℃温度范围内,管内固体质量不变,其原因是______.
②图中x=______g.
③试据图计算并推断A点固体的合理化学式(要求有计算过程).
![](https://www.zaojiaoba.cn/2018-07/28/1532761147-2083.jpg)
注:图1中的仪器甲是一种加热仪器,图2中A、B点的固体组成分别是铁的氧化物中的一种.
(1)查阅资料发现,酒精灯加热时玻璃管的受热温度是400~500℃,酒精喷灯加热时玻璃管的受热温度是800~1200℃.实验室要利用图1来制取金属铁,仪器甲应选用的加热仪器是______(填“酒精灯”或“酒精喷灯”);图l装置明显存在的不足之处是______.
(2)利用图2显示的相关信息,回答如下问题.
①在0~400℃温度范围内,管内固体质量不变,其原因是______.
②图中x=______g.
③试据图计算并推断A点固体的合理化学式(要求有计算过程).
▼优质解答
答案和解析
(1)观察图2中的数据,当温度达到700℃时氧化铁才开始被一氧化碳还原为铁,而酒精灯的温度范围只是400~500℃,所以应该选择酒精喷灯.实验结束后的尾气中还含有未反应的一氧化碳,一氧化碳有毒,不能直接排入空气中,可以用酒精灯将其点燃,转化为二氧化碳,再排入空气中.
故答案为:酒精喷灯;尾气未处理
(2)①在0~400℃温度范围内,根本达不到反应所需的最低温度,所以氧化铁的质量并未改变.
故答案为:未达到反应所需的最低温度.
②从400℃开始,随着温度的升高,氧化铁中的氧开始逐渐失去,到700℃时只剩下铁,即此时氧化铁被一氧化碳还原为铁单质.
根据元素守恒,铁单质的质量=氧化铁中铁元素的质量=2.4×
=1.68g,
故答案为1.68.
③A处氧化物中铁的质量=氧化铁中铁元素的质量=2.4×
=1.68g,
A处氧化物中氧的质量=氧化铁中氧的质量-失去氧的质量=2.4×
-(2.40-2.32)=0.64g
A处氧化物中铁与氧原子个数比=
:
=
,所以A处氧化物的化学式为Fe3O4
故答案为:Fe3O4
故答案为:酒精喷灯;尾气未处理
(2)①在0~400℃温度范围内,根本达不到反应所需的最低温度,所以氧化铁的质量并未改变.
故答案为:未达到反应所需的最低温度.
②从400℃开始,随着温度的升高,氧化铁中的氧开始逐渐失去,到700℃时只剩下铁,即此时氧化铁被一氧化碳还原为铁单质.
根据元素守恒,铁单质的质量=氧化铁中铁元素的质量=2.4×
56×2 |
56×2+16×3 |
故答案为1.68.
③A处氧化物中铁的质量=氧化铁中铁元素的质量=2.4×
56×2 |
56×2+16×3 |
A处氧化物中氧的质量=氧化铁中氧的质量-失去氧的质量=2.4×
16×3 |
160 |
A处氧化物中铁与氧原子个数比=
1.68 |
56 |
0.64 |
16 |
3 |
4 |
故答案为:Fe3O4
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