已知木炭粉(假设木炭粉中不含其它杂质)和Fe
2O
3 在加热条件下发生化学反应,兴趣小组同学对该实验进行如下探究.
Ⅰ生成固体组成分析
(1)实验过程中可以观察到有黑色固体生成,小亮认为生成了铁粉,但小灵却有不同看法,理由是______.
(2)为进一步确定黑色固体成分,小欢将生成的固体溶于足量稀硫酸,发现有大量气泡产生,若同时出现______的现象,则生成的黑色固体全部是铁.
Ⅱ生成气体成分分析
提出假设:生成气体的可能组成有三种:
假设1:生成气体是二氧化碳;
假设2:生成气体是一氧化碳;
假设3:生成气体是______.
设计实验:为确定生成气体的组成,小组同学设计实验装置如图.
(1)实验中通入的气体是纯净干燥的N
2,分析不用空气的______理由是______.
A.空气中的二氧化碳会使石灰水变浑浊
B.空气中的氧气会和木炭粉反应生成CO或CO
2而干扰实验结果
C.空气中的二氧化碳、水蒸气会和木炭粉反应生成CO而干扰实验结果
(2)定性研究:若实验过程中可以观察到澄清石灰水变浑浊,则证明反应生成的气体中一定含有______.
(3)定量研究:现准确称取16.0g氧化铁与2.4g木炭粉混合,在上述装置中完全反应.测得剩余固体质量为11.2g,且能完全溶于稀盐酸.
实验结论:处理上述实验数据后可知,假设______正确.
拓展与延伸:合成氨工业生产中所用的α-Fe催化剂的主要成分是FeO、Fe
2O
3.当催化剂中FeO与Fe
2O
3的质量之比为9:20时,其催化活性最高.现以Fe
2O
3为原料制备上述催化剂,可向其中加入适量木炭粉,发生如下反应:2Fe
2O
3
Ⅰ(1)炭粉和四氧化三铁都是黑色固体(但是这个地方因为没有氧气,所以不会存在四氧化三铁),故答案为:有木炭粉剩余; (2)铁能与硫酸反应生成硫酸亚铁,硫酸亚铁的水溶液为浅绿色,碳粉不能与硫酸反应且不...