Question

某化學(xué)興趣小組根據(jù)以下圖示進行模擬煉鐵的實驗，并對產(chǎn)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(yīng)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(yīng)，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(xué)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(chǎn)生該現(xiàn)象的化學(xué)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(xué)式)證明氣體在Ⅱ中確實已發(fā)生了反應(yīng)。

（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(jīng)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(jié)論)。

③實驗結(jié)束后，稱得紅色固體的質(zhì)量為6．4g，則黑色固體B中鐵單質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)為 。

 

Answer 1

【提出猜想】猜想1：3CO+ Fe2O3 高溫 2Fe + 3CO2【探究反思】（1）①沉淀產(chǎn)生；H2O+CO+PdCl2=Pd↑+CO2+2HCl ②氯化鈣溶液；（2）①鐵和足量硫酸銅反應(yīng)生成硫酸亞鐵和銅，不能產(chǎn)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(jié)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(yīng)生成二氧化碳，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：3CO+ Fe2O3 高溫 2Fe + 3CO2 【探究反思】（1）①當X現(xiàn)象為產(chǎn)生黑色沉淀時，可以確定猜想1是錯誤的，產(chǎn)生該現(xiàn)象的化學(xué)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(yīng)，因為氯化鈣能和二氧化碳與氫氧化鈉反應(yīng)生成的碳酸鈉反應(yīng)生成白色沉淀--碳酸鈣．（2）①經(jīng)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(yīng)生成硫酸亞鐵和銅，不能產(chǎn)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(jié)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(jié)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(jié)論：黑色固體是氧化鐵．

③設(shè)鐵的質(zhì)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(zhì)的質(zhì)量分數(shù)為：5．6g/7g×100%=80%．

考點：物質(zhì)成分探究、根據(jù)化學(xué)方程式的計算