Question

16．某研究性學習小組對炭粉與氧化鐵反應的氣體產(chǎn)物成分進行研究，設計如圖所示裝置，將一定量的氧化鐵和炭粉在隔絕空氣的條件下充分反應，來測定反應后的氣體成分．

【實驗操作】
①按圖連接裝置，并檢查裝置的氣密性．
②稱取51.68g氧化鐵和炭粉混合物，放入硬質(zhì)玻璃管中．
③通一段時間純凈、干燥的氮氣，停止通入氮氣后，夾緊彈簧夾．
④加熱，使反應物充分反應．
⑤反應結(jié)束時停止加熱，再緩緩通入一段時間的氮氣．
⑥冷卻至室溫，稱得固體質(zhì)量為50.24g、B增重0.88g．
【討論交流】
（1）步驟③通入N₂的目的是排出硬質(zhì)玻璃管中的空氣；C中澄清石灰水的作用是判斷二氧化碳是否被氫氧化鈉溶液完全吸收．
（2）可以判定反應結(jié)束的實驗現(xiàn)象是試管A和B中均無氣泡產(chǎn)生．
（3）若C中的澄清石灰水不變渾濁，通過實驗分析，該反應的氣體產(chǎn)物是二氧化碳和一氧化碳的混合物，其依據(jù)是反應前后玻璃管中的固體質(zhì)量差大于B中增加的質(zhì)量．
（4）檢驗反應后的固體中炭粉是否有剩余的實驗步驟是：把玻璃管中的固體放入燒杯中，向燒杯中加入足量的稀鹽酸或稀硫酸，如果燒杯底部有不溶解的黑色固體，說明碳粉有剩余，如果燒杯底部沒有不溶解的黑色固體，說明碳粉沒有剩余．

Answer 1

分析 （1）玻璃管中的空氣中含有二氧化碳，會影響實驗測定結(jié)果；
氫氧化鈉溶液能夠吸收二氧化碳氣體；
二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁；
（2）當氣泡不再產(chǎn)生時，說明反應已經(jīng)進行徹底；
（3）若C中的澄清石灰水不變渾濁，說明二氧化碳被氫氧化鈉溶液完全吸收，則根據(jù)反應前后玻璃管中的固體質(zhì)量差可以判斷產(chǎn)生的氣體組成；
（4）鐵能和稀鹽酸或稀硫酸反應生成氫氣和相應的鹽，碳不能喝稀鹽酸或稀硫酸反應．

解答 解：（1）步驟③通入N₂的目的是排出硬質(zhì)玻璃管中的空氣；
C中澄清石灰水的作用是判斷二氧化碳是否被氫氧化鈉溶液完全吸收．
故填：排出硬質(zhì)玻璃管中的空氣；判斷二氧化碳是否被氫氧化鈉溶液完全吸收．
（2）可以判定反應結(jié)束的實驗現(xiàn)象是試管A和B中均無氣泡產(chǎn)生．
故填：試管A和B中均無氣泡產(chǎn)生．
（3）若C中的澄清石灰水不變渾濁，說明二氧化碳被氫氧化鈉溶液完全吸收，反應前后玻璃管中的固體質(zhì)量差為：51.68g-50.24g=1.44g，而B增重0.88g，說明生成的氣體除二氧化碳外，還有一氧化碳．
故填：二氧化碳和一氧化碳的混合物；反應前后玻璃管中的固體質(zhì)量差大于B中增加的質(zhì)量．
（4）檢驗反應后的固體中炭粉是否有剩余的實驗步驟是：把玻璃管中的固體放入燒杯中，向燒杯中加入足量的稀鹽酸或稀硫酸，如果燒杯底部有不溶解的黑色固體，說明碳粉有剩余，如果燒杯底部沒有不溶解的黑色固體，說明碳粉沒有剩余．
故填：把玻璃管中的固體放入燒杯中，向燒杯中加入足量的稀鹽酸或稀硫酸，如果燒杯底部有不溶解的黑色固體，說明碳粉有剩余，如果燒杯底部沒有不溶解的黑色固體，說明碳粉沒有剩余．

點評 實驗現(xiàn)象是物質(zhì)之間相互作用的外在表現(xiàn)，因此要學會設計實驗、觀察實驗、分析實驗，為揭示物質(zhì)之間相互作用的實質(zhì)奠定基礎(chǔ)．