Question

【題目】某化學興趣小組根據以下圖示進行模擬煉鐵的實驗，并對產物成分及含量進行探究。

【提出問題】無色氣體A有哪些成分？黑色固體B可能是什么？

【查閱資料】（1）常溫下，一氧化碳能與氯化鈀(PdCl2)溶液反應生成鈀(不溶于水)、 二氯化碳和氯化氧。

（2）鐵的氧化物都能與稀鹽酸、稀硫酸反應，其中氧化鐵為紅棕色，其余都為黑色，并且只有四氧化三鐵能被磁鐵吸引。

【提出猜想】猜想1：無色氣體A一定是C02，原因是 （用化學方程式表示）。

猜想2：黑色固體B全部是鐵。

【交流與討論】小華認為猜想1不一定正確，無色氣體中除了CO2外，可能含有CO。

【探究反思】（1）為驗證小華的衍箍l，大家按以下圖示進行實驗，過程與現(xiàn)象如下：

①當X現(xiàn)象為 時，可以確定猜想1是錯誤的，寫出產生該現(xiàn)象的化學方程式： 。

②Ⅱ中無明顯現(xiàn)象，但可以往Ⅱ中滴加足量 (填試劑名稱或化學式)證明氣體在Ⅱ中確實已發(fā)生了反應。

（2）為驗證猜想2，大家稱取7g黑色固體B，按以下圖示進行實驗探究，過程與現(xiàn)象如下：

①經過分析，大家確定猜想2是錯誤的，理由是 。

②為了進一步確定黑色固體C的成分，你的方法是 (寫出實驗操作、現(xiàn)象及結論)。

③實驗結束后，稱得紅色固體的質量為6．4g，則黑色固體B中鐵單質的質量分數為 。

Answer 1

【答案】 【提出猜想】猜想1：3CO+ Fe2O3 高溫 2Fe + 3CO2【探究反思】（1）①沉淀產生；H2O+CO+PdCl2=Pd↑+CO2+2HCl ②氯化鈣溶液；（2）①鐵和足量硫酸銅反應生成硫酸亞鐵和銅，不能產生黑色固體．；②實驗操作：把磁鐵靠近黑色固體；實驗現(xiàn)象：黑色固體被吸引；實驗結論：黑色固體是四氧化三鐵．③80%

【解析】

試題分析：【提出猜想】猜想1：無色氣體A一定是C02，原因是：氧化鐵和一氧化碳反應生成二氧化碳，反應的化學方程式為：3CO+ Fe2O3 高溫 2Fe + 3CO2 【探究反思】（1）①當X現(xiàn)象為產生黑色沉淀時，可以確定猜想1是錯誤的，產生該現(xiàn)象的化學方程式為：H2O+CO+PdCl2=Pd↓+CO2+2HCl②Ⅱ中無明顯

現(xiàn)象，但可以往Ⅱ中滴加足量CaCl2證明氣體在Ⅱ中確實已發(fā)生了反應，因為氯化鈣能和二氧化碳與氫氧化鈉反應生成的碳酸鈉反應生成白色沉淀--碳酸鈣．（2）①經過分析，大家確定猜想2是錯誤的，理由是：鐵和足量硫酸銅反應生成硫酸亞鐵和銅，不能產生黑色固體．②為了進一步確定黑色固體C的成分，實驗方法是：實驗操作：把磁鐵靠近黑色固體；實驗現(xiàn)象：黑色固體被吸引；實驗結論：黑色固體是四氧化三鐵．實驗操作：把適量黑色固體置于試管中，加入適量的稀硫酸；實驗現(xiàn)象：溶液變成淺綠色；實驗結論：黑色固體是氧化亞鐵．實驗操作：把適量黑色固體置于試管中，加入適量的稀硫酸；實驗現(xiàn)象：溶液變成黃色；實驗結論：黑色固體是氧化鐵．

③設鐵的質量為x，

Fe+CuSO4═FeSO4+Cu，

56 64

X 6．4g

56：x=64：6．4g，x=5．6g，

則黑色固體B中鐵單質的質量分數為：5．6g/7g×100%=80%．