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3.已知甲酸是液态一元弱酸,沸点是100.7℃.某化学兴趣小组拟用如图装置制备CO,验证CO的还原性和检验铁矿石样品中氧化铁的质量分数(假设矿石中除氧化铁外,其他成分都不与CO反应),CO的制备原理为:HCOOH$→_{△}^{浓硫酸}$CO↑+H2O.回答下列问题:

(1)A装置中向烧瓶中添加浓硫酸的仪器名称是分液漏斗,该仪器使用前必须进行的操作是c(填正确答案标号).
a.润湿 b.干燥 c.捡漏 d.预热
(2)用离子方程式表示B装置中NaOH溶液的作用:CO2+2OH-=CO32-+H2O、SO2+2OH-=SO32-+H2O.
(3)C装置中应盛放的试剂是浓硫酸.
(4)检查气密性、装入药品后,点燃D处酒精灯前必须进行的一项操作是检验从尾气出来的CO的纯度;实验结束后,应先熄灭D处的酒精灯.
(5)尾气的正确处理方法是c(填正确答案标号).
a.直接排放 b.用碱石灰吸收 c.点燃 d.NaHCO3溶液洗气后排放
(6)若实验前铁矿石样品的质量为xg,实验后测得E、B质量分别增加了yg和zg,则铁矿石样品中氧化铁的质量分数为$\frac{40y}{33x}$×100%.

分析 (1)根据装置图可知,向烧瓶中添加浓硫酸的仪器是分液漏斗,使用分液漏斗时要检漏;
(2)浓硫酸有强氧化性,能与甲酸反应生成二氧化碳、二氧化碳等酸性气体,在实验时要除去;
(3)CO还原氧化铁时,不能有水干扰,在高温条件下,水能与铁反应,所以要干燥;
(4)因为CO为易燃气体,所以点燃D处酒精灯前,要检验从尾气出来的气体的纯度,为防止生成的生成的铁与氢氧化钠溶液中挥发出的水分反应,要等铁冷却再停止通CO气体;
(5)CO为可燃性气体,燃烧后生成二氧化碳,据此选择处理的方法;
(6)实验后测得E、B质量分别增加了yg和zg,则一氧化碳与铁的氧化物反应生成的二氧化碳的质量为yg,根据二氧化碳的质量可计算得氧化铁的质量,据此计算矿石样品中氧化铁的质量分数.

解答 解:(1)根据装置图可知,向烧瓶中添加浓硫酸的仪器是分液漏斗,使用分液漏斗时要检漏,故选c,
故答案为:分液漏斗;c;
(2)浓硫酸有强氧化性,能与甲酸反应生成二氧化碳、二氧化碳等酸性气体,在实验时要除去,所以B装置中NaOH溶液的作用除去CO中二氧化碳或二氧化硫等酸性气体,反应的离子方程式为CO2+2OH-=CO32-+H2O、SO2+2OH-=SO32-+H2O,
故答案为:CO2+2OH-=CO32-+H2O、SO2+2OH-=SO32-+H2O;
(3)CO还原氧化铁时,不能有水干扰,在高温条件下,水能与铁反应,所以要干燥,则C中应装有浓硫酸,
故答案为:浓硫酸;
(4)因为CO为易燃气体,所以点燃D处酒精灯前,要检验从尾气出来的CO的纯度,为防止生成的生成的铁与氢氧化钠溶液中挥发出的水分反应,要等铁冷却再停止通CO气体,所以实验结束后,应先熄灭D处酒精灯,
故答案为:检验从尾气出来的CO的纯度;D;
(5)CO为可燃性气体,燃烧后生成二氧化碳,故选 c;
(6)实验后测得E、B质量分别增加了yg和zg,则一氧化碳与铁的氧化物反应生成的二氧化碳的质量为yg,根据反应3CO+Fe2O3$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$3CO2+2Fe可知,氧化铁的质量为$\frac{160}{44×3}$×yg=$\frac{40}{33}$yg,所以矿石样品中氧化铁的质量分数为$\frac{\frac{40}{33}y}{x}$×100%=$\frac{40y}{33x}$×100%,
故答案为:$\frac{40y}{33x}$.

点评 本题考查了学生对金属冶炼原理的理解,也考查了学生的实验能力、计算能力,注意对实验基本知识的掌握,题目难度中等.

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方案二 按如图2所示装置进行实验:
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