Question

19．小明和同學(xué)們做了實(shí)驗(yàn)室煉鐵的實(shí)驗(yàn)．

（1）實(shí)驗(yàn)前應(yīng)先做的是檢查裝置的氣密性．
（2）實(shí)驗(yàn)中可觀察到的現(xiàn)象是紅色固體變黑，澄清的石灰水變渾濁，尾氣燃燒，產(chǎn)生藍(lán)色火焰．
（3）小龍認(rèn)為剛通入CO時(shí)不能馬上進(jìn)行尾氣處理，這樣不安全，他的理由是裝置中含有空氣，此時(shí)的尾氣中含有空氣，點(diǎn)燃含有空氣的一氧化碳時(shí)易發(fā)生爆炸．
小麗用上述實(shí)驗(yàn)中得到的鐵與過量的硫酸銅溶液反應(yīng)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)有部分黑色固體剩余，于是提出了疑問：
【提出問題】煉鐵過程中除了生成鐵以外還生成了什么？
【查閱質(zhì)量】
①鐵在高溫條件下可與水蒸氣反應(yīng)生成一種鐵的氧化物和氫氣．
②鐵和鐵的氧化物中只有鐵、Fe₃O₄能被磁鐵吸引．
【猜想與假設(shè)】
①可能是FeO；
②可能是Fe₂O₃；
③可能是Fe₃O₄．
【實(shí)驗(yàn)探究】
（4）小麗馬上排除了猜想②，理由是Fe₂O₃是紅色粉末．

實(shí)驗(yàn)方案	現(xiàn)象與結(jié)論
	觀察到黑色粉末全部被磁鐵吸引，說明猜想③正確．

（5）寫出生成該黑色固體的化學(xué)方程式3Fe+4H₂O$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Fe₃O₄+4H₂．

Answer 1

分析 （1）凡是有氣體參加或產(chǎn)生的實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)前一定要檢查裝置的氣密性，以防裝置漏氣影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果；  
（2）高溫條件下，氧化鐵和一氧化碳反應(yīng)生成鐵和二氧化碳，二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁，一氧化碳燃燒時(shí)發(fā)出藍(lán)色火焰；
（3）可燃性氣體和空氣或氧氣混合達(dá)到一定程度時(shí)遇明火會(huì)發(fā)生爆炸；
（4）氧化鐵是紅色粉末；
根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可以判斷實(shí)驗(yàn)結(jié)論，根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)論可以判斷實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象；
（5）根據(jù)反應(yīng)物、生成物、反應(yīng)條件及其質(zhì)量守恒定律可以書寫反應(yīng)的化學(xué)方程式．

解答 解：（1）實(shí)驗(yàn)前應(yīng)先做的是檢查裝置的氣密性．
故填：檢查裝置的氣密性．
（2）實(shí)驗(yàn)中，氧化鐵和一氧化碳反應(yīng)生成鐵和二氧化碳，二氧化碳和澄清石灰水中的氫氧化鈣反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀和水，一氧化碳燃燒生成二氧化碳，因此可觀察到的現(xiàn)象是：紅色固體變黑，澄清的石灰水變渾濁，尾氣燃燒，產(chǎn)生藍(lán)色火焰．
故填：紅色固體變黑，澄清的石灰水變渾濁，尾氣燃燒，產(chǎn)生藍(lán)色火焰．
（3）剛通入CO時(shí)不能馬上進(jìn)行尾氣處理，這樣不安全，理由是：裝置中含有空氣，此時(shí)的尾氣中含有空氣，點(diǎn)燃含有空氣的一氧化碳時(shí)易發(fā)生爆炸．
故填：裝置中含有空氣，此時(shí)的尾氣中含有空氣，點(diǎn)燃含有空氣的一氧化碳時(shí)易發(fā)生爆炸．
�。�4）小麗馬上排除了猜想②，理由是Fe₂O₃是紅色粉末．
故填：Fe₂O₃是紅色粉末．
實(shí)驗(yàn)過程如下表所示：

實(shí)驗(yàn)方案	現(xiàn)象與結(jié)論
用磁鐵吸引黑色粉末	觀察到黑色粉末全部被磁鐵吸引，說明猜想③正確

（5）高溫條件下，鐵和水蒸氣反應(yīng)生成四氧化三鐵和氫氣，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：3Fe+4H₂O$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Fe₃O₄+4H₂．
故填：3Fe+4H₂O$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Fe₃O₄+4H₂．

點(diǎn)評 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是物質(zhì)之間相互作用的外在表現(xiàn)，因此要學(xué)會(huì)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、觀察實(shí)驗(yàn)、分析實(shí)驗(yàn)，為揭示物質(zhì)之間相互作用的實(shí)質(zhì)奠定基礎(chǔ)．