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实验室用CO还原Fe2O3的方法粗略测定铁的相对原子质量.实验室制取的CO中含有少量的CO2,设计如下装置:

(1)②的作用是______
(2)实验结束时,先关闭K1、K2,再熄灭酒精灯,在冷却过程中可能导致的后果是______
(3)该装置明显有一处错误是______
(4)称量反应前后 ③的质量,进而得到铁的质量为W g,称量反应前后 ④的质量,得到CO2的质量为N g,则铁的相对原子质量=______
(5)经比较实验测定的铁的相对原子质量偏小,其原因可能是______(填字母)
a、装置漏气    b、杂质未被除尽     c、称量准确、d、生成的 CO2有一部分进入澄清石灰水中
(6)将 ①中的 CO 从贮气瓶里排出的操作是,打开K1、K2,向 ①中加入适当的液体,根据下列信息,你选择的一种是______(填字母),不选择其它两种的共同原因______
a、蒸馏水       b、饱和Ca(OH)2 溶液      c、饱和NaOH (溶液20℃时,S Ca(OH)2=0.17g    S NaOH=35g.)
【答案】分析:(1)根据装置②中所盛放的药品,判断该装置在整个实验过程中所起的作用;
(2)分析关闭K1、K2时装置连通的情况,判断停止加热后随装置后压强的变化对装置所产生的影响;
(3)根据CO是有毒气体,使用时要注意其对空气污染,分析装置中存在的缺陷;
(4)根据反应的化学方程式,由反应中铁与二氧化碳的质量关系及实验所得到两物质的质量,计算铁元素的相对原子质量;
(5)分析所提供的四种原因,判断造成测定的铁的相对原子质量偏小的原因;
(6)根据排出CO气体且能完全吸收混在其中二氧化碳气体的要求,判断所应选用的液体.
解答:解:
(1)为防止还原剂CO为纯净干燥的气体,在进行实验前要对气体进行净化与干燥,因此装置②中应放入浓硫酸对CO气体进行干燥;
(2)实验结束时,先关闭K1、K2,再熄灭酒精灯,在冷却过程中CO气体不再通入,装置内气体随降温体积减小,装置内压强减小,与玻璃管相通的氢氧化钠溶液因压强减小而倒吸入玻璃管,可能导致的氢氧化钠溶液会流到玻璃管中,使玻璃管骤冷炸裂;
(3)CO是一种有毒气体,直接排放到空气中会造成空气污染,因此应在装置最后进行尾气的处理,而该装置中却没有处理装置;
(4)设铁元素的相对原子质量为m
3CO+Fe2O32Fe+3CO2
             2m  3×44
             W    N
=  m=(或
(5)由于铁的相对原子质量为(或)即使玻璃管内反应后所得固体的质量与氢氧化钠溶液所吸收二氧化碳的质量相关,因此混合气体杂质未被除尽,会使氢氧化钠溶液吸收二氧化碳质量N偏大,而导致实验测定的铁的相对原子质量偏小;装置漏气或生成的 CO2有一部分进入澄清石灰水中,都会使氢氧化钠溶液吸收二氧化碳质量N偏小,导致实验测定的铁的相对原子质量偏大;
(6)由于蒸馏水或饱和Ca(OH)2 溶液吸收二氧化碳的量较少,可能导致混在CO气体中的二氧化碳气体不能全部吸收,而影响测定结果,故应选用饱和NaOH 溶液.
故答案为:
(1)干燥气体;
(2)导致氢氧化钠溶液会流到玻璃管中,使玻璃管骤冷炸裂;
(3)未进行尾气处理;
(4)(或);
(5)b;
(6)c;吸收的二氧化碳少.
点评:正确理解装置中各个装置的作用,对于正确分析测定结果起到至关重要的作用,体现出实验能力及分析问题的能力.
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相关习题

科目:初中化学 来源: 题型:

完成下列变化的化学方程式,并按要求填空.
(1)实验室用双氧水和二氧化锰制氧气:
2H2O2
 MnO2 
.
 
2H2O+O2
2H2O2
 MnO2 
.
 
2H2O+O2
,该反应
放热
放热
.(填“放热”或“吸热”)
(2)“湿法炼铜”的原理是:
Fe+CuSO4═Cu+FeSO4
Fe+CuSO4═Cu+FeSO4
,基本反应类型是
置换反应
置换反应

(3)在硫酸铜溶液中滴入氢氧化钡溶液至沉淀完全:
CuSO4+Ba(OH)2=Cu(OH)2↓+BaSO4
CuSO4+Ba(OH)2=Cu(OH)2↓+BaSO4
,此时液体的导电性比反应前
减弱
减弱
(选填“增强”或“减弱”或“不变”).
(4)氯化铵晶体(NH4Cl)和熟石灰混合研磨生成氯化钙和水,同时生成一种刺激性的气体:
2NH4Cl+Ca(OH)2═CaCl2+2H2O+2NH3
2NH4Cl+Ca(OH)2═CaCl2+2H2O+2NH3
,检验该气体可用湿润的
红色石蕊
红色石蕊
试纸.
(5)高温条件下用一氧化碳气体把氧化铁还原成铁单质:
Fe2O3+3CO
 高温 
.
 
2Fe+3CO2
Fe2O3+3CO
 高温 
.
 
2Fe+3CO2
,该反应中气体的化学计量数之比v(CO):v(CO2)=
1:1
1:1

(6)二氧化碳和水在一定条件下反应生成一种有机物和一种单质:
6CO2+6H2O
 一定条件 
.
 
C6H12O6+6O2
6CO2+6H2O
 一定条件 
.
 
C6H12O6+6O2

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科目:初中化学 来源: 题型:

(2003?广东)如果人体血液中缺乏亚铁离子,就会造成“贫血”.市场出售的某种麦片中含有微量的颗粒很细的还原铁粉.这种铁粉在人体胃液中转化为亚铁盐的化学方程式是
Fe+2HCl=FeCl2+H2
Fe+2HCl=FeCl2+H2
;这种还原铁粉可以在实验室用CO还原Fe2O3粉末来制取,进行该实验加热前应先
通CO气体
通CO气体
,以确保实验的安全.

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科目:初中化学 来源: 题型:阅读理解

(2006?仙桃)保护环境,爱护家园,从身边做起,是我们每个公民应尽的责任.学校实验室也会产生一些污染环境的有害气体和废液,请你一起参与环保行动.
(1)有害气体的认识和处理:
①实验室进行的下列实验,一定不会造成空气污染的是
C
C
(填编号).
A.实验室制取一氧化碳          B.硫在空气中燃烧
C.铁在氧气中燃烧               D.用灼烧的方法区分氯化钾和氯化铵固体
②为探究炼铁原理,设计了用CO还原赤铁矿(主要成分为Fe2O3)的实验,装置如下:
根据图示分析,酒精灯b的作用是
除去多余的CO,防止污染空气
除去多余的CO,防止污染空气
.实验结束后,应先熄灭的酒精灯是
a
a
(填“a”或“b”),此时,还应该改通氮气的目的是
用氮气排出装置内的CO,防止污染空气或隔绝空气冷却固体产物或防止倒吸等(任意答对其中一项给分)
用氮气排出装置内的CO,防止污染空气或隔绝空气冷却固体产物或防止倒吸等(任意答对其中一项给分)

(2)废液的处理:
某次实验结束后,废液缸中含有小纸屑、火柴棒、砂粒以及含FeCl2、CuSO4、H2SO4的废液,为防止污染环境,对其处理如下:
a.静置后将废液过滤,得滤液A;
b.向滤液A中加入稍过量的金属X,反应完毕后,过滤,得滤液B和滤渣Y.
c.向滤渣Y中加入适量的稀盐酸,过滤,得滤液C,并回收金属铜;
d.向滤液B中滴加适量的试剂Z至恰好反应,过滤,也得滤液C.
为了使回收后的滤液C是只含一种溶质的化学试剂,请回答下列问题:
①步骤b中加入的金属X为
铁(或Fe)
铁(或Fe)

②写出滤液B与试剂Z反应的化学方程式
BaCl2+FeSO4=BaSO4↓+FeCl2
BaCl2+FeSO4=BaSO4↓+FeCl2

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科目:初中化学 来源:2013-2014学年江苏省扬州市江都区邵樊片九年级12月月考化学试卷(解析版) 题型:选择题

某兴趣小组在实验室中模拟炼铁化学原理的实验,对固体产物成分等进行探究。

【设计实验】用一氧化碳还原纯净的氧化铁粉末,实验装置如下图。

【进行实验】该小组按上述实验设计,在一定温度下进行了实验,测得下列数据:

 ①反应前玻璃管和内盛氧化铁粉末的总质量66.0g(玻璃管的质量为60.0g)

 ②反应后玻璃管和内盛黑色固体的总质量65.8g(冷却到室温称量)

【分析与讨论】本实验中,玻璃管内固体粉末由红色全部变为黑色。小明同学认为该黑色固体全部是铁,但小华同学提出了质疑,于是大家提出查阅资料。

【查阅资料】①CO还原Fe2O3的固体产物的成分与反应温度、反应时间等因素有关;

②CO还原Fe2O3的实验过程中固体产物可能有Fe3O4、FeO、Fe;

③NaOH溶液与石灰水相似,能吸收CO2,但不变浑。

物质性质

四氧化三铁

氧化亚铁

氧化铁

铁粉

颜色

黑色

黑色

红色

黑色

能否被磁铁吸引

不能

不能

 

【实验与猜想】

(1)该小组同学将反应后的黑色固体研磨后,再用磁铁吸引,发现黑色固体粉末全部能被吸引,则该黑色固体粉末中不可能含有氧化铁和     

(2)进行猜想:黑色固体粉末可能a.全部为铁、 b.        、c.       

【得出结论】

(3)通过实验中获得的数据进行计算,得出黑色固体粉末为(写名称)       

【反思与评价】

(4)一氧化碳还原氧化铁的实验中,若要得到铁可适当提高反应温度。

(5)实验装置图中采用虚线框内的装置,其作用有       

A.收集CO    B.吸收CO2    C.检验CO2

【实践应用】小明和他的同学想测定某赤铁矿石中Fe2O3的质量分数。用CO与10g赤铁矿石样品充分反应(杂质不参与反应),并将生成的气体用足量的NaOH溶液完全吸收,该溶液总质量与反应时间的变化关系如右图。

(6)上述反应产生CO2的质量为      g;

(7)计算该赤铁矿石中氧化铁的质量分数。      。(需要有计算过程)

 

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科目:初中化学 来源: 题型:阅读理解

某兴趣小组在实验室中模拟炼铁化学原理的实验,对固体产物成分等进行探究。


 【设计实验】用一氧化碳还原纯净的氧化铁粉末,实验装置如下图。

【进行实验】该小组按上述实验设计,在一定温度下进行了实验,测得下列数据:

 ①反应前玻璃管和内盛氧化铁粉末的总质量66.0g(玻璃管的质量为60.0g)

 ②反应后玻璃管和内盛黑色固体的总质量65.8g(冷却到室温称量)

【分析与讨论】本实验中,玻璃管内固体粉末由红色全部变为黑色。小明同学认为该黑色固体全部是铁,但小华同学提出了质疑,于是大家提出查阅资料。

【查阅资料】①CO还原Fe2O3的固体产物的成分与反应温度、反应时间等因素有关;

       ②CO还原Fe2O3的实验过程中固体产物可能有Fe3O4、FeO、Fe;

    ③NaOH溶液与石灰水相似,能吸收CO2,但不变浑。

物质性质

四氧化三铁

氧化亚铁

氧化铁

铁粉

颜色

黑色

黑色

红色

黑色

能否被磁铁吸引

不能

不能

      ④

【实验与猜想】

  (1)该小组同学将反应后的黑色固体研磨后,再用磁铁吸引,发现黑色固体粉末全部能被吸引,则该黑色固体粉末中不可能含有氧化铁和   ▲  

    (2)进行猜想:黑色固体粉末可能a.全部为铁、 b.    ▲    、c.    ▲   

【得出结论】

    (3)通过实验中获得的数据进行计算,得出黑色固体粉末为(写名称)    ▲   

【反思与评价】

(4)一氧化碳还原氧化铁的实验中,若要得到铁可适当提高反应温度。

(5)实验装置图中采用虚线框内的装置,其作用有    ▲   

    A.收集CO    B.吸收CO2    C.检验CO2

【实践应用】小明和他的同学想测定某赤铁矿石中Fe2O3的质量分数。用CO与10g赤铁矿石样品充分反应(杂质不参与反应),并将生成的气体用足量的NaOH溶液完全吸收,该溶液总质量与反应时间的变化关系如右图。

(6)上述反应产生CO2的质量为   ▲   g;

(7)计算该赤铁矿石中氧化铁的质量分数。   ▲   。(需要有计算过程)

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