Question

10．一包干燥的紅色粉末是Cu、Fe₂O₃的混合物，同學(xué)們?yōu)榇_定紅色粉末的組成比例，稱(chēng)取該粉末5.0g裝硬質(zhì)玻璃管中，按圖1在通風(fēng)櫥中進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．開(kāi)始時(shí)緩緩?fù)ㄈ隒O氣體，過(guò)一段時(shí)間后再加熱使其充分反應(yīng)．待反應(yīng)完全后，停止加熱，繼續(xù)通CO氣體直至玻璃管冷卻．
①在裝置A中先通CO氣體的目的是排凈裝置中的空氣
②反應(yīng)前后稱(chēng)量相關(guān)裝置和物質(zhì)的總質(zhì)量，其數(shù)據(jù)如下表：

反應(yīng)前	反應(yīng)后
玻璃管和紅色粉末的總質(zhì)量為37.3g	玻璃管和固體物質(zhì)的總質(zhì)量為36.1g

小組內(nèi)小丁同學(xué)分析表中的數(shù)據(jù)后，得出紅色粉末中氧元素的質(zhì)量為1.2g．
A裝置中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式Fe₂O₃+3CO$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂
③小組內(nèi)小林同學(xué)認(rèn)為為了防止溶液倒吸，本實(shí)驗(yàn)停止加熱前應(yīng)先斷開(kāi)A和B的連接，你認(rèn)為是否需要？為什么？不需要；原因是：停止加熱后，會(huì)繼續(xù)通入CO，直至冷卻到室溫
④實(shí)驗(yàn)后小組內(nèi)有同學(xué)指出：上述裝置未進(jìn)行尾氣的處理．于是有同學(xué)設(shè)計(jì)了用圖2裝置代替原裝置，實(shí)驗(yàn)裝置圖中采用虛線(xiàn)框內(nèi)的裝置，其作用是A、B
A．收集一氧化碳        B．吸收二氧化碳         C．檢驗(yàn)二氧化碳．

Answer 1

分析 一氧化碳是可燃性氣體，與空氣或氧氣混合達(dá)到一定程度時(shí)，遇明火會(huì)發(fā)生爆炸；
反應(yīng)前后裝置中固體減少的質(zhì)量即為氧化鐵中氧元素的質(zhì)量；
停止加熱后繼續(xù)通CO直至玻璃管冷卻，可以防止生成的鐵被空氣中的氧氣氧化；
一氧化碳不能和氫氧化鈉反應(yīng)，不溶于水；
二氧化碳和氫氧化鈉反應(yīng)生成碳酸鈉和水．

解答 解：①在裝置A中先通CO氣體的目的是排出玻璃管中的空氣，防止加熱時(shí)發(fā)生爆炸；
②根據(jù)質(zhì)量受定律，紅色粉末中氧元素的質(zhì)量為37.3g-36.1g=1.2g，A裝置中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Fe₂O₃+3CO$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂．
③停止加熱前不需要先斷開(kāi)A和B的連接，理由是停止加熱后繼續(xù)通CO直至玻璃管冷卻，溶液不會(huì)倒吸入玻璃管中．
④設(shè)計(jì)了用圖2裝置代替原裝置，實(shí)驗(yàn)裝置圖中采用虛線(xiàn)框內(nèi)的裝置，其作用有收集一氧化碳，吸收二氧化碳．
故答案為：①排凈裝置中的空氣（或防止CO和裝置中的空氣混合受熱發(fā)生爆炸）
②1.2g；Fe₂O₃+3CO$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂．
③不需要；原因是：停止加熱后，會(huì)繼續(xù)通入CO，直至冷卻到室溫；
④A、B．

點(diǎn)評(píng) 合理設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，科學(xué)地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、分析實(shí)驗(yàn)，是得出正確實(shí)驗(yàn)結(jié)論的前提，因此要學(xué)會(huì)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、分析實(shí)驗(yàn)，為學(xué)好化學(xué)知識(shí)奠定基礎(chǔ)．