Question

14．某化學(xué)興趣小組通過(guò)查閱資料得知：固體草酸（H₂C₂O₄•2H₂O）受熱可分解，其化學(xué)方程式為：H₂C₂O₄•2H₂O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO↑+CO₂↑+3H₂O，該課題小組的同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室分別進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)，回答下列問(wèn)題：
（1）甲同學(xué)利用如圖裝置制取并收集CO．

①試管口略向下傾斜的原因是防止水倒流，試管炸裂；
②B裝置的作用除去二氧化碳（CO₂）．
（2）乙同學(xué)為了驗(yàn)證草酸的分解產(chǎn)物，設(shè)計(jì)了四個(gè)方案，分別將混合氣體（包括水蒸氣）依次通過(guò)足量的下列試劑：
A．石灰水、灼熱的氧化銅、無(wú)水硫酸銅、氫氧化鈉溶液
B．無(wú)水硫酸銅、氫氧化鈉溶液、灼熱的氧化銅、石灰水
C．石灰水、無(wú)水硫酸銅、灼熱的氧化銅、石灰水
D．無(wú)水硫酸銅、石灰水、灼熱的氧化銅、石灰水
其中正確的方案是D．
（3）丙同學(xué)按下列裝置利用草酸分解產(chǎn)生的CO測(cè)定某種鐵的氧化物的組成．

①丁同學(xué)認(rèn)為去掉A裝置，對(duì)測(cè)定結(jié)果無(wú)影響，他的觀點(diǎn)不正確（填“正確”或“不正確”），判斷理由是生成物中的CO₂會(huì)影響測(cè)定結(jié)果．而戊同學(xué)認(rèn)為從環(huán)保的角度考慮應(yīng)在D裝置后再增加尾氣處理裝置（點(diǎn)燃、收集等）裝置，若無(wú)此裝置，對(duì)測(cè)定結(jié)果是否有影響？否 （填“是”或“否”）．
②當(dāng)C裝置中鐵的氧化物全部被還原后，稱量剩余的質(zhì)量為11.2g，同時(shí)測(cè)得D裝置的質(zhì)量增加13.2g，則該鐵的氧化物中鐵元素和氧元素的質(zhì)量比為7：3．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)草酸分解的產(chǎn)物及所設(shè)計(jì)裝置的目的，判斷各裝置的作用及操作注意事項(xiàng)；
（2）根據(jù)所設(shè)計(jì)方案中試劑在驗(yàn)證混合氣體中的作用，設(shè)計(jì)正確的順序?qū)�混合氣體的每一成分進(jìn)行驗(yàn)證；
（3）①分析為測(cè)定鐵的氧化物的組成所設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)裝置中各裝置的作用，對(duì)各裝置進(jìn)行評(píng)價(jià)，并判斷對(duì)測(cè)定結(jié)果所產(chǎn)生的影響；
②根據(jù)對(duì)所測(cè)得裝置質(zhì)量的分析，計(jì)算鐵的氧化物中所含鐵元素與氧元素的質(zhì)量，求得該鐵的氧化物中鐵元素和氧元素的質(zhì)量比．

解答 解：（1）①為防止在試管冷凝的水回流至試管底部而引起試管爆裂，在對(duì)固體物質(zhì)加熱時(shí)，試管口要略向下傾斜；
②利用氫氧化鈉溶液吸收分解產(chǎn)物中的二氧化碳?xì)怏w，從而收集到較為純凈的一氧化碳；
（2）由于檢驗(yàn)二氧化碳?xì)怏w需要把混合氣體通入澄清石灰水，影響混合氣體中水的檢驗(yàn)，因此在檢驗(yàn)二氧化碳、一氧化碳?xì)怏w應(yīng)首先使用無(wú)水硫酸銅檢驗(yàn)混合氣體中的水；然后利用澄清石灰水檢驗(yàn)二氧化碳，而不能使用與二氧化碳反應(yīng)無(wú)明顯現(xiàn)象的氫氧化鈉溶液，在檢驗(yàn)一氧化碳前需要使用足量澄清石灰水既檢驗(yàn)二氧化碳又完全吸收二氧化碳，接下來(lái)把氣體通過(guò)灼熱氧化銅和澄清石灰水，檢驗(yàn)一氧化碳；故正確方案應(yīng)選D方案；
（3）①裝置A除去混合氣體中的二氧化碳，若除去則會(huì)使所測(cè)得二氧化碳質(zhì)量偏大；由于未完全反應(yīng)一氧化碳會(huì)隨尾氣排入空氣造成污染，因此需要對(duì)尾氣進(jìn)行收集或直接點(diǎn)燃的處理，該處理只是為防止造成空氣污染，不影響測(cè)定結(jié)果；
②完全反應(yīng)后，裝置C中剩余固體質(zhì)量11.2g即鐵的氧化物中鐵的質(zhì)量，而裝置D增加的質(zhì)量為反應(yīng)生成二氧化碳的質(zhì)量，二氧化碳是由一氧化碳與氧化物中氧結(jié)合而得，因此二氧化碳中氧元素質(zhì)量的一半為鐵的氧化物中氧的質(zhì)量，則鐵的氧化物為氧的質(zhì)量=13.2g×$\frac{32}{44}$×100%×$\frac{1}{2}$=4.8g；
則該鐵的氧化物中鐵元素和氧元素的質(zhì)量比=11.2g：4.8g=7：3；
故答案為：
（1）①防止水倒流，試管炸裂；②除去二氧化碳（CO₂）；
（2）；
（3）①不正確；生成物中的CO₂會(huì)影響測(cè)定結(jié)果；尾氣處理裝置（點(diǎn)燃、收集等）；否；②7：3．

點(diǎn)評(píng) 根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康募八�設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)裝置，明確每個(gè)裝置在實(shí)驗(yàn)中所起的作用，是解答好此問(wèn)題的基礎(chǔ)與關(guān)鍵．