Question

课外小组同学在实验室进行一氧化碳还原氧化铁的实验．
【查阅资料】
Ⅰ．常温下，甲酸（HCOOH）是无色易挥发的液体，在浓硫酸作用下易分解．
甲酸分解的化学方程式为：HCOOHCO↑+H₂O．
Ⅱ．铁与氯化铁溶液在常温下发生反应生成氯化亚铁．
【实验设计及操作】
（1）利用下列装置完成用纯净、干燥的一氧化碳还原氧化铁实验，并检验气态产物．

①若各步均反应完全，装置的连接顺序为________→尾气处理（填序号）．
②实验时先点燃甲中的酒精灯，一段时间后再点燃丁中的酒精喷灯，目的是________；装置乙的作用是________．
③装置丁中观察到的现象是________，反应的化学方程式是________．
（2）为检验氧化铁是否反应完全，同学们设计如下实验方案：从装置丁中取出少量反应后的固体粉末于试管中，加入足量稀盐酸，若观察到有大量气泡产生且溶液变为浅绿色，则说明氧化铁已完全反应．上述判断是否正确，理由是________．

Answer 1

解：（1）①根据甲酸（HCOOH）是无色易挥发的液体，制取的一氧化碳（甲装置）中可能含有甲酸，用乙装置处理，再干燥（戊装置），通入反应装置（丁），处理二氧化碳（丙）再进行尾气处理；所以装置的连接顺序
为：甲→乙→戊→丁→丙；故答案为：甲→乙→戊→丁→丙；
②根据一氧化碳还原氧化铁实验主要步骤为：（一）先通入一氧化碳一段时间（目的是排尽玻璃管内的空气，防止加热时玻璃管内的一氧化碳与空气的混合气体发生爆炸）；（二）点燃酒精喷灯给氧化铁加热；（三）熄灭酒精喷灯，继续通一氧化碳直至装置冷却（防止刚生成的铁在高温下又与氧气反应，使实验失败）；（四）停止通入一氧化碳．可得：实验时先点燃甲中的酒精灯，一段时间后再点燃丁中的酒精喷灯，目的是：产生CO气体，排尽装置内的空气，防止加热爆炸；
根据甲酸是无色易挥发的液体，装置乙用来处理制取的一氧化碳中含有甲酸气体；因此装置乙的作用是：除去CO中的甲酸气体；
故答案为：产生CO气体，排尽装置内的空气，防止加热爆炸；除去CO中的甲酸气体；
③装置丁中观察到的现象：红色的氧化铁粉末逐渐变为黑色；
反应的化学方程式为：Fe₂O₃+3CO2Fe+3CO₂ ；
故答案为：红色的氧化铁粉末逐渐变为黑色；Fe₂O₃+3CO2Fe+3CO₂ ；
（2）根据未反应的氧化铁与盐酸反应生成氯化铁溶液，氯化铁溶液与生成的铁反应，溶液也可变为浅绿色．
故答案为：不正确，未反应的氧化铁与盐酸反应生成氯化铁溶液，氯化铁溶液与生成的铁反应，溶液也可变为浅绿色．
分析：（1）①根据甲酸（HCOOH）是无色易挥发的液体，制取的一氧化碳（甲装置）中可能含有甲酸，用乙装置处理，再干燥（戊装置），通入反应装置（丁），处理二氧化碳（丙）再进行尾气处理；进行解答；
②根据一氧化碳还原氧化铁实验主要步骤为：（一）先通入一氧化碳一段时间（目的是排尽玻璃管内的空气，防止加热时玻璃管内的一氧化碳与空气的混合气体发生爆炸）；（二）点燃酒精喷灯给氧化铁加热；（三）熄灭酒精喷灯，继续通一氧化碳直至装置冷却（防止刚生成的铁在高温下又与氧气反应，使实验失败）；（四）停止通入一氧化碳．进行解答；
根据甲酸是无色易挥发的液体，装置乙用来处理制取的一氧化碳可能含有甲酸，进行解答；
③装置丁中观察到的现象：红色的氧化铁粉末逐渐变为黑色；正确书写反应的化学方程式；
（2）根据未反应的氧化铁与盐酸反应生成氯化铁溶液，氯化铁溶液与生成的铁反应，溶液也可变为浅绿色．进行解答．
点评：本题主要考查学生运用所学化学知识综合分析和解决实际问题的能力．增加了学生分析问题的思维跨度，强调了学生整合知识的能力．