Question

某化學興趣小組通過查閱資料得知：固體草酸（H₂C₂O₄?2H₂O）受熱可分解其化學方程式為 H₂C₂O₄?2H₂OCO↑+CO₂↑+3H₂O，該課題小組的同學在實驗室分別進行了如下實驗，請回答下列問題：
（1）甲同學利用圖1裝置制取并收集CO：
①B裝置的作用______．
②CO集滿后，將集氣瓶由水槽中加蓋取出，為防止產生倒吸，應先______（選填“a．先把導管從水槽中移出”或“b．斷開A、B之間的連接”）
（2）乙同學為了驗證草酸的分解產物，設計了四個方案，分別將混合氣體（包括水蒸氣）依次通過足量的下列試劑：
A．石灰水、灼熱的氧化銅、無水硫酸銅、氫氧化鈉溶液
B．無水硫酸銅、氫氧化鈉溶液、灼熱的氧化銅、石灰水
C．石灰水、無水硫酸銅、灼熱的氧化銅、石灰水
D．無水硫酸銅、石灰水、氫氧化鈉溶液、灼熱的氧化銅、石灰水
你認為其中正確的方案是______．
（3）丙同學按圖2裝置利用草酸分解產生的CO測定某種鐵的氧化物的組成．
①樣品的質量是23.2g，當C裝置中鐵的氧化物全部被還原后，稱量剩余的質量為16.8g，則該鐵的氧化物的化學式為______．
②丁同學認為去掉A裝置，對測定鐵的氧化物的化學式結果______影響（填“有”或“無”）

Answer 1

解：（1）①利用氫氧化鈉溶液吸收分解產物中的二氧化碳氣體，從而收集到較為純凈的一氧化碳；
②收集完畢，為防止產生倒吸，應先把導管從水槽中移出，再斷開A、B之間的連接，然后熄滅酒精燈；
（2）檢驗二氧化碳氣體要把混合氣體通入澄清石灰水，氣體再出來時帶來水蒸氣，影響混合氣體中水的檢驗，因此在檢驗二氧化碳、一氧化碳氣體應首先使用無水硫酸銅檢驗混合氣體中的水；然后利用澄清石灰水檢驗二氧化碳，而不能使用與二氧化碳反應無明顯現象的氫氧化鈉溶液；檢驗二氧化碳完畢要通過氫氧化鈉溶液除掉二氧化碳，防止對一氧化碳反應產物的干擾，即在檢驗一氧化碳前要既檢驗二氧化碳又完全吸收二氧化碳；接下來把氣體通過灼熱氧化銅和澄清石灰水，檢驗一氧化碳；故正確方案應選D方案；
（3）①完全反應后，裝置C中剩余固體質量16.8g，即鐵的氧化物中鐵的質量；而裝置C減少的質量為氧化物中氧元素的質量，23.2g-16.8g=6.4g；
設則該鐵的氧化物化學式為Fe_xO_y，氧化物中鐵元素和氧元素的質量比為：=，整理得=，所以該鐵的氧化物的化學式是Fe₃O₄；
②裝置A是除去混合氣體中的二氧化碳，對C裝置的質量變化并無影響，所以對測定鐵的氧化物的化學式結果無影響；
故答案為：
（1）①除去二氧化碳（CO₂）；
②a；
（2）D；
（3）①Fe₃O₄；
②無．
分析：（1）根據草酸分解的產物及實驗目的，判斷各裝置的作用及操作注意事項；二氧化碳與氫氧化鈉溶液可反應；
（2）根據所設計方案中試劑在驗證混合氣體中的作用，設計正確的順序對混合氣體的每一成分進行驗證；
（3）①根據對所測裝置質量的分析（C裝置減少的質量就是氧化物中氧元素的質量），計算鐵的氧化物中所含鐵元素與氧元素的質量，根據鐵的氧化物中鐵元素和氧元素的質量比求出氧化物的化學式；
②分析為測定鐵的氧化物的組成各裝置的作用，對各裝置進行評價，并判斷對測定結果所產生的影響．
點評：根據實驗目明確所設計的實驗裝置的作用，是解答好此類題的基礎與關鍵，檢驗混合氣體中含有水蒸氣，通常放在第一步．