Question

图1是用一氧化碳还原氧化铁实验装置图的一部分

（1）CO是通过加热草酸晶体制取的，写出相应的方程式______I部分装置可以选用______（填字母）
（2）某实验小组对上述装置进行如下改进（图2），并用改进后的装置测定铁锈样品的组成（铁锈样品中含有Fe₂O₃?nH₂O和Fe两种成份）为得到干燥、纯净的CO气体，洗气瓶A、B中盛放的液态试剂依次可能是______、______（填字母编号）．
a．浓硫酸　　 b．澄清的石灰水　　 c．氢氧化钠溶液　　d．无水氯化钙
（3）写出图3C装置中发生的反应方程式______
（4）实验开始时，在点燃C处酒精灯之前应进行的操作及原因______
（5）E装置的作用是______
（6）准确称量样品的质量10.00g置于硬质玻璃管中，充分反应后冷却、称量（假设每步均完全反应），硬质玻璃管中剩余固体质量为8.32g，D中浓硫酸增重0.72g，则n=______．

Answer 1

解：（1）草酸是乙二酸，加热分解生成一氧化碳、二氧化碳、水；反应的化学方程式为：H₂C₂O₄CO↑+CO₂+H₂O；固体加热制气体的装置和酯氧气装置类似，选择在大试管中，固定到铁架台上，试管口略向下倾斜：所以选a，
故答案为：H₂C₂O₄CO↑+CO₂+H₂O；a；
（2）草酸分解生成的气体中含有一氧化碳、二氧化碳、水，实验目的是用一氧化碳含有铁的氧化物，所以需要除去二氧化碳和水蒸气‘二氧化碳用氢氧化钠溶液除去，水蒸气用浓硫酸干燥；故选c、a，故答案为：c、a；
（3）图3 C装置中是干燥的一氧化碳气体含有铁锈的反应，发生的反应方程式为：Fe₂O₃?nH₂O+3CO2Fe+3CO₂+nH₂O；
故答案为：Fe₂O₃?nH₂O+3CO2Fe+3CO₂+nH₂O；
（4）一氧化碳是可燃性气体，与空气混合加热或点燃会发生爆炸，为防止空气对反应的影响，应先除去各装置中的空气；要通入混合气体一段时间，防止空气中的CO₂和H₂O进入体系影响实验结果；
故答案为：通入混合气体一段时间，排除体系中的空气，防止加热时CO发生爆炸；
（5）根据实验目的需要用D测定生成水的质量．所以装置D不能和空气相连，E是碱性干燥剂可以吸收空气中的二氧化碳和水蒸气，；
故答案为：防止空气中的CO₂和H₂O进入体系，影响实验结果；
（6）由题意知，固体质量减少的量为水和氧的量，浓硫酸吸收的量为水，反应方程式为：
Fe₂O₃．nH₂O+3CO=Fe+3CO₂+nH₂O 质量减少的量为
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，故答案为：2．
分析：（1）草酸是乙二酸，加热分解生成一氧化碳、二氧化碳、水；固体加热制气体需要选择在大试管中，固定到铁架台上，试管口略向下倾斜；
（2）草酸分解生成的气体中含有一氧化碳、二氧化碳、水，实验目的是用一氧化碳含有铁的氧化物，所以需要除去二氧化碳和水蒸气‘二氧化碳用氢氧化钠溶液除去，水蒸气用浓硫酸干燥；
（3）铁锈样品中含有Fe₂O₃?nH₂O，通入一氧化碳反应氧化还原反应生成铁、二氧化碳和水；
（4）一氧化碳是可燃性气体，与空气混合加热或点燃会发生爆炸，所以需要C装置中充满一氧化碳后再点燃酒精灯加热；
（5）实验是测定铁锈样品的组成，U形管的主要作用是防止空气中的二氧化碳和水蒸气进入装置影响测定结果；
（6）结合方程式，根据固体减少的质量与浓硫酸增重的质量列关系式计算n值．
点评：本题考查了实验基本操作、反应装置的选择，实验测定物质成分的方法设计与金属等知识点，难度不大，注意根据反应物的状态及反应条件选择反应装置．题目难度中等．