Question

【題目】已知草酸（H2C2O4）固體與濃硫酸共熱發生化學反應：H2C2O4CO2↑+CO↑+H2O．某化學興趣小組設計如下實驗裝置，用于制取純凈干燥的CO氣體來還原氧化鐵。請根據題目要求回答下列問題：

（1）按裝置圖組裝好實驗儀器，實驗前必須要_____，點燃E處酒精燈前必須_____。

（2）裝置B中的試劑是_____溶液，反應的化學方程式為_____；裝置C中所盛的液體是_____，其作用是_____；

（3）E裝置玻璃管中觀察到的現象是_____，反應的化學方程式為_____；

（4）A裝置中連通管的作用是_____；

（5）F裝置的作用是_____、_____（只答二條即可）；

（6）利用這套裝置還可以測定氧化鐵樣品中氧化鐵的質量分數。某同學的測定方法是：稱量氧化鐵樣品10.0 g，E裝置中玻璃管與樣品的總質量為80.0 g，完全反應并冷卻后再稱量E裝置中玻璃管與剩余固體的總質量為78.2 g．由該實驗可計算出氧化鐵樣品中氧化鐵的質量分數為_____。

Answer 1

【答案】檢查裝置的氣密性 檢驗氣體的純度 濃氫氧化鈉 2NaOH+CO2＝Na2CO3+H2O 澄清的石灰水 檢驗混合氣體中的二氧化碳是否除盡 紅色粉末逐漸變為黑色 Fe2O3+3CO2Fe+3CO2 使支管燒瓶與分液漏斗內氣體壓強相同，便于滴入酸液 檢驗生成物中是否含有二氧化碳 收集尾氣中的一氧化碳，將其點燃轉化為無毒的二氧化碳 60%

【解析】

（1）該實驗過程中有氣體生成、有氣體參加，所以按裝置圖組裝好實驗儀器，實驗前必須要檢查裝置的氣密性；一氧化碳具有可燃性，點燃不純的一氧化碳或加熱易發生爆炸，所以點燃E處酒精燈前必須檢驗氣體的純度；

（2）該實驗要制取純凈干燥的CO氣體來還原氧化鐵，而生成的氣體中含有一氧化碳、二氧化碳和水蒸氣，所以B裝置內是濃氫氧化鈉溶液，氫氧化鈉溶液與二氧化碳反應生成碳酸鈉和水，2NaOH+CO2＝Na2CO3+H2O，其作用是除去氣體中的二氧化碳；C裝置中是澄清石灰水，用于檢驗混合氣體中的二氧化碳是否除盡；

（3）在高溫的條件下，一氧化碳與氧化鐵反應生成鐵和二氧化碳，Fe2O3+3CO2Fe+3CO2，氧化鐵是紅色粉末狀固體，生成的鐵因含有雜質而呈現黑色，所以可觀察到玻璃管內的紅色粉末慢慢變成黑色；

（4）由于實驗一般在密閉環境下進行，滴入一定液體后會發生內外壓不平衡情況，此時液體就不易滴下，采用連通管可平衡內外壓幫助液體順利滴下；

（5）F裝置既可以檢驗生成物中是否含有二氧化碳，還能收集尾氣中的一氧化碳，將其點燃轉化為無毒的二氧化碳。

（6）設氧化鐵的質量為x，則：

=，解得x＝6g

氧化鐵樣品中氧化鐵的質量分數為：×100%=60%