Question

【題目】資料顯示：炭還原四氧化三鐵制得鐵的溫度在700℃-800℃。某校化學(xué)興趣小組在探究用炭治煉鐵的原理的實(shí)驗(yàn)時(shí)，取一定質(zhì)量的炭粉和四氧化三鐵粉的混合物，在700℃-800℃的高溫條件下使其充分反應(yīng)，設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)裝置如圖：

（1）寫(xiě)出炭還原四氧化三鐵的化學(xué)方程式_____。該實(shí)驗(yàn)中觀(guān)察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是：_____。對(duì)反應(yīng)后試管中剩余的固體是什么，興趣小組的同學(xué)做出了如下猜想：甲同學(xué)認(rèn)為是鐵粉，乙同學(xué)認(rèn)為是炭粉和鐵粉的混合物，丙同學(xué)的猜想_____。

（2）乙同學(xué)設(shè)計(jì)一個(gè)用化學(xué)方法證明自己的猜想是否正確，他的方法是_____。理由是_____。

（3）丙同學(xué)認(rèn)為要驗(yàn)證自己的猜想是否正確可用磁鐵去吸引，你認(rèn)為丙同學(xué)的實(shí)驗(yàn)方案是否可行：_____，理由是_____。請(qǐng)你設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)證明丙同學(xué)的猜想_____。

Answer 1

【答案】↑ 澄清的石灰水變渾濁 四氧化三鐵粉和鐵粉 取試管里的固體剩余物加入足量的稀鹽酸充分反應(yīng)，看是否有固體剩余 鐵跟稀鹽酸反應(yīng)，碳跟稀鹽酸不反應(yīng) 不可行 四氧化三鐵也能被磁鐵吸引 方案1：取試管里剩余固體少許，加入足量炭粉，放入如圖所示裝置加熱至700℃-800℃，若澄清石灰水變渾濁，證明丙同學(xué)的猜想正確。方案2:稱(chēng)取一定質(zhì)量的固體剩余物加入足量的稀鹽酸充分反應(yīng)，固體全部消失，測(cè)量生成的氣體并計(jì)算出鐵的質(zhì)量，小于所稱(chēng)固體質(zhì)量，證明丙同學(xué)的猜想正確。（答案合理即可）

【解析】

（1）炭高溫還原四氧化三鐵產(chǎn)生鐵和二氧化碳的化學(xué)方程式：；該實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生二氧化碳?xì)怏w，二氧化碳能使澄清的石灰水反應(yīng)產(chǎn)生碳酸鈣沉淀，觀(guān)察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是：澄清的石灰水變渾濁；

興趣小組的同學(xué)做出了如下猜想：甲同學(xué)認(rèn)為是鐵粉，乙同學(xué)認(rèn)為是炭粉和鐵粉的混合物，丙同學(xué)的猜想：四氧化三鐵粉和鐵粉；

（2）乙同學(xué)設(shè)計(jì)一個(gè)用化學(xué)方法證明自己的猜想是否正確，他的方法是：取試管里的固體剩余物加入足量的稀鹽酸充分反應(yīng)，看是否有固體剩余。理由是：鐵跟稀鹽酸反應(yīng)，碳跟稀鹽酸不反應(yīng)，有固體部分溶解，則說(shuō)明剩余固體是碳；

（3）丙同學(xué)認(rèn)為要驗(yàn)證自己的猜想是否正確可用磁鐵去吸引，丙同學(xué)的實(shí)驗(yàn)方案是不可行的，理由是：鐵和四氧化三鐵都能被磁鐵吸引；

設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)證明丙同學(xué)的猜想： 取試管里剩余固體少許，加入足量炭粉，放入如圖所示裝置加熱至700℃-800℃，若澄清石灰水變渾濁，證明丙同學(xué)的猜想正確。