Question

【題目】鐵紅的性質實驗。

(1)實驗裝置

已知：草酸晶體(H2C2O4·3H2O)在濃H2SO4作用下受熱分解，化學方程式為H2C2O4·3H2OCO2↑＋CO↑＋4H2O。

①實驗前應先______。

②進入E中的氣體是純凈、干燥的一氧化碳，則B、D中的試劑依次是____、___(填字母編號)。

A．濃硫酸B．澄清的石灰水C．氫氧化鈉溶液

③C裝置的作用是___________。

(2)數據分析與計算：用SDTQ600熱分析儀對氧化鐵和一氧化碳進行熱反應分析，獲得相關數據，繪制成管內剩余固體質量反應溫度的關系如圖。

已知鐵的氧化物有FeO、Fe3O、Fe2O3，在一定的條件下，都能夠逐步失去其中的氧，最終被還原為鐵。

①800 ℃以上時，管內固體成分的化學式為___________。

②寫出管內固體質量由48 g變為46.4 g時反應的化學方程式__________。

(3)實驗評價：請指出問題討論中實驗裝置的一個明顯缺陷___________。

Answer 1

【答案】檢查裝置氣密性 C A 檢驗二氧化碳是否被除盡 Fe 3Fe2O3＋CO2Fe3O4＋CO2 缺少尾氣處理裝置

【解析】

根據實驗目的及裝置分析實驗前的操作、除雜的過程及裝置的作用；根據物質性質及固體質量的變化計算分析反應產物，書寫反應方程式；根據裝置可能產生的有害氣體分析裝置的缺陷。

（1）①實驗前應先檢查裝置的氣密性，否則會由于漏氣使實驗失敗。故答案為：檢查裝置氣密性；

②由圖示可知混合氣體中含有二氧化碳和水，B、D裝置目的是除雜，二氧化碳能被堿溶液吸收，先通過B中的氫氧化鈉溶液除去二氧化碳，再通過C檢驗二氧化碳是否除盡，再經過D中的濃硫酸除去水，故答案為：C ；A；

③C裝置的目的是檢驗二氧化碳，故答案為：檢驗二氧化碳是否被除盡；一氧化碳中的二氧化碳常用氫氧化鈉溶液吸收，一氧化碳常用濃硫酸干燥；

（2）由鐵的氧化物均能夠逐步失去其中的氧，管內固體質量不再減少，最后剩余固體為鐵。根據固體質量的減少量可知開始一氧化碳與氧化鐵反應生成四氧化三鐵，隨著溫度升高再生成氧化亞鐵，最后生成鐵，所以在管內固體質量由48 g變為46.4 g時反應物是一氧化碳和氧化鐵，生成物是四氧化三鐵和二氧化碳，用觀察法配平得：3Fe2O3＋CO2Fe3O4＋CO2，故答案為：Fe；3Fe2O3＋CO2Fe3O4＋CO2；

（3）裝置的尾部通過堿石灰，無法吸收未反應的CO氣體，而CO有毒，所以缺少尾氣處理裝置，故答案為：缺少尾氣處理裝置。