某化学兴趣小组在实验室中模拟工业炼铁的原理，并探究CO与Fe2O3反应的生成物，通过查阅资料知道：：①草酸（H2C2O4）固体与浓硫酸混合加热会产生一氧化碳，反应方程式为：H2C2O4浓硫酸

Question

某化学兴趣小组在实验室中模拟工业炼铁的原理，并探究CO与Fe₂O₃反应的生成物，通过查阅资料知道：：①草酸（H₂C₂O₄）固体与浓硫酸混合加热会产生一氧化碳，反应方程式为：H₂C₂O₄(浓硫酸.)/(△)CO↑+CO₂↑+H₂O．
②NaOH溶液可以吸收二氧化碳，
③常温下，Ca（OH）₂微溶于水；于是他设计了如图1的实验装置，结合装置回答下列问题：

（1）图A是用固体草酸和浓硫酸制取CO的反应装置，你认为应选择图2中的___（填装置编号）；
（2）图中装置C、D的作用分别是___、___；
（3）该装置设计有一个明显缺陷，你认为是___．
（4）实验时准确称取一定质量纯净的Fe₂O₃固体按图进行实验，当E中固体全部变黑后，继续通入CO直到玻璃管冷却．将得到黑色的固体加入到足量的稀盐酸，发现固体全部溶解，但无气泡产生．
查阅资料：a．铁的氧化物在足量的稀盐酸中均能全部溶解．
b．Fe₂O₃与CO反应的固体生成物可能情况如下：Fe₂O₃

400℃～500℃

Fe₃O₄

500℃～600℃

FeO

黑色

700℃～800℃

Fe
根据“无气泡”猜想，黑色粉末可能是：①Fe₃O₄；②FeO；③___
（5）定量分析，用电子天平称量得部分数据如下：

	玻璃管质量	玻璃管及其中固体的质量	装置F及其中物质的总质量
反应前	28.20g	33.00g	300.0g
反应后		32.84g	300.4g

根据上述数据，推断出反应后黑色固体的成分是___．

Answer 1

（1）因为反应物是固体和液体，需要加热，应选择图2中的丁装置．
故填：丁．
（2）图中装置C、D的作用分别是判断二氧化碳是否被氢氧化钠溶液完全吸收、干燥一氧化碳气体．
故填：判断二氧化碳是否被氢氧化钠溶液完全吸收、干燥一氧化碳气体．
（3）该装置设计有一个明显缺陷是没有处理尾气装置．
故填：没有处理尾气．
（4）根据“无气泡”猜想，黑色粉末可能是：①Fe₃O₄；②FeO；③Fe₃O₄、FeO．
故填：Fe₃O₄、FeO．
（5）氧化铁的质量为：33.00g-28.20g=4.8g，
生成物的质量为：32.84g-28.20g=4.64g，
生成二氧化碳的质量为：300.4g-300.0g=0.4g，
反应的一氧化碳的质量为：4.64g+0.4g-4.8g=0.24g，
则生成物中，铁元素的质量为：4.8g×(112)/(160)×100%=3.36g，
易引起的质量为：（4.8g-3.36g）+0.24g×(16)/(28)×100%-0.4g×(32)/(44)×100%=1.28g，
则生成物中铁原子和氧原子的个数比为：（(3.36g)/(56)）：（(1.28g)/(16)）=3：4，
因此生成物是四氧化三铁，化学式是Fe₃O₄．
故填：Fe₃O₄．