取m1g某铁的化合物粉末进行如下实验．将该粉末和足量碳粉(C)充分混合.平铺在反应管a中.b瓶中盛有新制的澄清石灰水．按图10所示连接仪器(铁架台等固定装置未画出)并检查气密性．实验开始时.先进行操作G.过一段时间后.加热反应管a.观察到管内发生剧烈反应.并有熔融物生成．同时.b瓶的溶液中出现白色浑浊．经一系列测定.确定反应完全� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

取m₁g某铁的化合物粉末（由两种元素组成）进行如下实验．将该粉末和足量碳粉（C）充分混合，平铺在反应管a中，b瓶中盛有新制的澄清石灰水．按图10所示连接仪器（铁架台等固定装置未画出）并检查气密性．
实验开始时，先进行操作G，过一段时间后，加热反应管a，观察到管内发生剧烈反应，并有熔融物生成．同时，b瓶的溶液中出现白色浑浊．经一系列测定，确定反应完全后，停止加热，继续通氮气，直到反应管冷却．此时，管中的熔融物凝固成银白色金属M，再进行分离、提纯、称量，得到m₂g纯金属M，且m₁=1.38m₂．根据以上叙述回答问题：
（1）写出检查该装置气密性的方法（检查时可选用你认为所需的仪器）

．
（2）操作G是

，目的是

．
（3）该铁的化合物粉末的化学式为

；反应管a中反应的化学方程式为

．
已知Al与该粉末在高温下也能发生类似该反应类型的反应，写出该反应的化学方程式：

．

考点：碳的化学性质,检查装置的气密性,书写化学方程式、文字表达式、电离方程式

专题：碳单质与含碳化合物的性质与用途

分析：（1）根据检查气密性的方法分析解答；
（2）根据操作G是通一段时间氮气，以排尽试管里的空气，防止有氧气使产生的一氧化碳燃烧发生爆炸解答；
（3）用碳单质常用来冶炼金属铜、铁，由“管中的熔融物凝固成银白色金属M”可知该金属是铁块．设该铁的氧化物的化学式是Fe_xO_y，根据m₁=1.38m₂列出反应的化学方程式计算；

解答：解：
（1）检查该装置气密性的方法是：连接好装置，将导管的一端浸入水中，用手握住试管，若导管口有气泡冒出，则说明装置不漏气；
（2）操作G是通一段时间氮气，以排尽试管里的空气，防止有氧气使产生的一氧化碳燃烧发生爆炸；
（3）该实验室是用碳单质冶炼金属，用来冶炼金属铜、铁，由“管中的熔融物凝固成银白色金属M”可知该金属是铁块．设该铁的氧化物的化学式是Fe_xO_y，反应如下：
2Fe_xO_y+yCO

高温

2xFe+yCO₂
2（56x+16y） 2x×56
m₁ m₂

2(56x+16y)

2x×56

=1.38
解答：x：y=3：4，该铁的化合物粉末的化学式为Fe₃O₄；反应管a中，反应物为碳和四氧化三铁，产生金属单质为铁单质，化学方程式为：Fe₃O₄+2C

高温

3Fe+2CO₂↑．
铝和四氧化三铁在高温下发生置换反应生成氧化铝和铁，反应的方程式为：8Al+3Fe₃O₄

高温

9Fe+4Al₂O₃．
答案：
（1）连接好装置，将导管的一端浸入水中，用手握住试管，若导管口有气泡冒出，则说明装置不漏气
（2）通一段时间氮气以排尽试管里的空气，防止有氧气使产生的一氧化碳燃烧发生爆炸
（3）Fe₃O₄ Fe₃O₄+2C

高温

3Fe+2CO₂↑．
8Al+3Fe₃O₄

高温

9Fe+4Al₂O₃．

点评：本题综合考查了物质的组成和含量测定，注意通过反应计算物质的化学式是解答本题的关键，本题难度中等．

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