Question

某校化學興趣小組利用右圖裝置制備一氧化碳，再用一氧化碳還原三氧化二鐵并檢驗反應產物．

查閱資料：
Ⅰ．草酸在濃硫酸存在時加熱發生如下反應：H₂C₂O₄

濃硫酸 . .

△

CO↑+CO₂↑+H₂O
Ⅱ．氫氧化鈉溶液可以吸收二氧化碳
Ⅲ．濃硫酸具有吸水性，可以做干燥劑
（1）實驗前除了要先檢查裝置的氣密性，還要檢驗

 

，再先點燃

 

（填A或D處）加熱，以防止發生爆炸．
（2）其中B裝置的作用

 

；E裝置的作用

 

；
D裝置中反應的化學方程式及現象為

 

，

 

．
（3）利用這套裝置還可以測定氧化鐵樣品中氧化鐵的質量分數．小李同學的測定方法是：
稱量氧化鐵樣品的質量10.0g，樣品與D中玻璃管的總質量為60.0g，完全反應并冷卻后再稱量D中玻璃管與剩余固體的總質量為57.6g．計算實驗測得氧化鐵樣品中氧化鐵的質量分數為

 

．在小李同學的測定方法中，可省略的步驟是：

 

．
（4）從環保的角度考慮，這套裝置的缺陷是

 

．

Answer 1

分析：本題是在原有一氧化碳還原氧化鐵的實驗基礎上增加了制取純凈的一氧化碳的實驗，由題中信息，草酸分解后得到的一氧化碳中混有二氧化碳和水蒸氣，因此要預先除掉二氧化碳．氫氧化鈉與二氧化碳反應消耗二氧化碳，濃硫酸具有吸水性除去水分．產生的二氧化碳使澄清石灰水變渾濁，過程中可能一氧化碳過多，必須對尾氣進行處理．（3）中氧化鐵還原為鐵，質量減輕，運用差量法可求出氧化鐵的質量，再利用質量分數公式求算．

解答：解：（1）點燃或加熱可燃性氣體都必須驗純，利用先生成的一氧化碳排凈裝置內的空氣．
故答案為：一氧化碳的純度；A
（2）B裝置內是氫氧化鈉能吸收產生的二氧化碳，E裝置則是吸收并檢驗二氧化碳的存在，D裝置是高爐煉鐵的反應；氧化鐵是紅色的，鐵粉是黑色的．
故答案為：除去CO中混有的CO₂；3檢驗CO還原Fe₂O₃是否有二氧化碳生成；CO+Fe₂O₃

高溫  .

2Fe+3CO₂；裝置D中的粉末由紅色逐漸變黑
（3）原有樣品為氧化鐵（10g），反應后為剩余固體為（7.6g），減少的質量為2.4g，實質為氧元素的質量，運用差量法解題
設氧化鐵的質量為X
3CO+Fe₂O₃

高溫  .

2Fe+3CO₂ △m
       160      112     48
        X           （10-7.6）g

160

48

=

x

2.4g

X=8g
氧化鐵的質量分數為：

8g

10g

×100%=80%
故答案為：80%；稱量氧化鐵樣品的質量10.0g
（4）一氧化碳有毒，過程中可能一氧化碳過多，必須對尾氣進行處理．故答案為：沒有尾氣處理裝置

點評：本題考查了高爐煉鐵的原理、實驗現象、尾氣處理以及應用．要注意有毒氣體不能隨意排放，可燃性氣體在加熱或點燃前的驗純，以及凈化氣體的方法．