Question

圖1是用一氧化碳還原氧化鐵實驗裝置圖的一部分

（1）CO是通過加熱草酸晶體制取的，寫出相應的方程式

H₂C₂O₄

△   .

CO↑+CO₂+H₂O

I部分裝置可以選用

a

（填字母）
（2）某實驗小組對上述裝置進行如下改進（圖2），并用改進后的裝置測定鐵銹樣品的組成（鐵銹樣品中含有Fe₂O₃?nH₂O和Fe兩種成份）為得到干燥、純凈的CO氣體，洗氣瓶A、B中盛放的液態試劑依次可能是

c

、

a

（填字母編號）．
a．濃硫酸     b．澄清的石灰水     c．氫氧化鈉溶液    d．無水氯化鈣
（3）寫出圖3C裝置中發生的反應方程式

Fe₂O₃?nH₂O+3CO

△   .

2Fe+3CO₂+nH₂O

（4）實驗開始時，在點燃C處酒精燈之前應進行的操作及原因

通入混合氣體一段時間，排除體系中的空氣，防止加熱時CO發生爆炸

（5）E裝置的作用是

防止空氣中的CO₂和H₂O進入體系，影響實驗結果

（6）準確稱量樣品的質量10.00g置于硬質玻璃管中，充分反應后冷卻、稱量（假設每步均完全反應），硬質玻璃管中剩余固體質量為8.32g，D中濃硫酸增重0.72g，則n=

2

．

Answer 1

分析：（1）草酸是乙二酸，加熱分解生成一氧化碳、二氧化碳、水；固體加熱制氣體需要選擇在大試管中，固定到鐵架臺上，試管口略向下傾斜；
（2）草酸分解生成的氣體中含有一氧化碳、二氧化碳、水，實驗目的是用一氧化碳含有鐵的氧化物，所以需要除去二氧化碳和水蒸氣‘二氧化碳用氫氧化鈉溶液除去，水蒸氣用濃硫酸干燥；
（3）鐵銹樣品中含有Fe₂O₃?nH₂O，通入一氧化碳反應氧化還原反應生成鐵、二氧化碳和水；
（4）一氧化碳是可燃性氣體，與空氣混合加熱或點燃會發生爆炸，所以需要C裝置中充滿一氧化碳后再點燃酒精燈加熱；
（5）實驗是測定鐵銹樣品的組成，U形管的主要作用是防止空氣中的二氧化碳和水蒸氣進入裝置影響測定結果；
（6）結合方程式，根據固體減少的質量與濃硫酸增重的質量列關系式計算n值．

解答：解：（1）草酸是乙二酸，加熱分解生成一氧化碳、二氧化碳、水；反應的化學方程式為：H₂C₂O₄

△   .

CO↑+CO₂+H₂O；固體加熱制氣體的裝置和酯氧氣裝置類似，選擇在大試管中，固定到鐵架臺上，試管口略向下傾斜：所以選a，
故答案為：H₂C₂O₄

△   .

CO↑+CO₂+H₂O；a；
（2）草酸分解生成的氣體中含有一氧化碳、二氧化碳、水，實驗目的是用一氧化碳含有鐵的氧化物，所以需要除去二氧化碳和水蒸氣‘二氧化碳用氫氧化鈉溶液除去，水蒸氣用濃硫酸干燥；故選c、a，故答案為：c、a；
（3）圖3 C裝置中是干燥的一氧化碳氣體含有鐵銹的反應，發生的反應方程式為：Fe₂O₃?nH₂O+3CO

△   .

2Fe+3CO₂+nH₂O；
故答案為：Fe₂O₃?nH₂O+3CO

△   .

2Fe+3CO₂+nH₂O；
（4）一氧化碳是可燃性氣體，與空氣混合加熱或點燃會發生爆炸，為防止空氣對反應的影響，應先除去各裝置中的空氣；要通入混合氣體一段時間，防止空氣中的CO₂和H₂O進入體系影響實驗結果；
故答案為：通入混合氣體一段時間，排除體系中的空氣，防止加熱時CO發生爆炸；
（5）根據實驗目的需要用D測定生成水的質量．所以裝置D不能和空氣相連，E是堿性干燥劑可以吸收空氣中的二氧化碳和水蒸氣，；
故答案為：防止空氣中的CO₂和H₂O進入體系，影響實驗結果；
（6）由題意知，固體質量減少的量為水和氧的量，濃硫酸吸收的量為水，反應方程式為：
Fe₂O₃．nH₂O+3CO=Fe+3CO₂+nH₂O    質量減少的量為
                        18ng       （18n+48）g
                        0.72g      10.00g-8.32g
所以0.72g×（18n+48）g=18ng×（ 10.00g-8.32g）
解得n=2，故答案為：2．

點評：本題考查了實驗基本操作、反應裝置的選擇，實驗測定物質成分的方法設計與金屬等知識點，難度不大，注意根據反應物的狀態及反應條件選擇反應裝置．題目難度中等．