Question

用含有二氧化碳和水蒸氣雜質(zhì)的一氧化碳還原性氣體來測定一種鐵的氧化物（Fe_XO_Y）的組成，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示：根據(jù)圖回答：

（1）甲裝置的作用是

 

，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是

 

；
（2）如果將甲裝置與乙裝置的順序調(diào)換，對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果

 

影響（選填“有”或“無”）．
（3）當(dāng)丙裝置中的Fe_XO_Y全部被還原后，剩余固體的質(zhì)量為16.8g，同時(shí)測得丁裝置的質(zhì)量增加了17.6g．則Fe_XO_Y的化學(xué)式為

 

．
（4）上述實(shí)驗(yàn)中，如果沒有甲裝置，將使測定結(jié)果中鐵元素與氧元素的質(zhì)量的比值

 

（填“偏大”、“偏小”或“無影響”）；如果沒有乙裝置，可能產(chǎn)生的結(jié)果是

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：一氧化碳的化學(xué)性質(zhì),常見氣體的檢驗(yàn)與除雜方法,書寫化學(xué)方程式、文字表達(dá)式、電離方程式

專題：碳單質(zhì)與含碳化合物的性質(zhì)與用途

分析：作為綜合實(shí)驗(yàn)題利用還原性氣體測定鐵的氧化物的組成，其原理是根據(jù)生成物的質(zhì)量通過計(jì)算確定結(jié)果．就初中階段，還原性氣體有氫氣和一氧化碳，他們奪氧后生成水和二氧化碳．原氣體中混有二氧化碳和水蒸氣，所以必須先除去，然后讓還原性氣體反應(yīng)，丁戊裝置用以檢驗(yàn)生成的水和二氧化碳，最后的己裝置進(jìn)行尾氣處理，有環(huán)保理念．

解答：解：（1）因二氧化碳能與氫氧化鈉反應(yīng)，方程式為：2NaOH+CO₂═Na₂CO₃+H₂O，所以除二氧化碳用氫氧化鈉溶液，因濃硫酸具有吸水性，所以除水蒸氣選用濃硫酸．除二氧化碳時(shí)，氣體要從溶液中通過，會(huì)帶出水蒸氣，所以要先除二氧化碳再干燥，說以甲裝置的作用是除去（或吸收）二氧化碳．
（2）濃硫酸具有吸水性，所以除水蒸氣選用濃硫酸．除二氧化碳時(shí)，氣體要從溶液中通過，會(huì)帶出水蒸氣，所以要先除二氧化碳再干燥，如果將甲裝置和乙裝置位置的順序調(diào)換，對(duì)實(shí)驗(yàn)會(huì)有影響，使水蒸氣的含量增加；
（3）丙裝置中的Fe_xO_y全部被還原，剩余固體為生成的鐵的質(zhì)量．戊裝置中盛放的石灰水吸水二氧化碳，增加的質(zhì)量為二氧化碳的質(zhì)量．       
YCO+Fe_XO_Y

高溫  .

XFe+YCO₂
               56X  44Y
               16.8g   17.6g
 

56x

16.8g

=

44y

17.6g

          解得：

x

y

=

3

4

所以該鐵的氧化物的組成為：Fe₃O₄
（4）如果沒有甲裝置，混有的二氧化碳也會(huì)在戊裝置被吸收，故二氧化碳的質(zhì)量偏大，相當(dāng)于一氧化碳奪得的氧的質(zhì)量增加，故測得結(jié)果中鐵元素與氧元素的質(zhì)量的比值偏�。�一氧化碳有毒，會(huì)污染空氣，最后的己裝置對(duì)尾氣進(jìn)行處理，具有環(huán)保理念．
故該題的答案為：
（1）除去CO₂，CO₂+2NaOH═Na₂CO₃+H₂O
（2）有  
（3）Fe₃O₄   
（4）偏小  污染空氣，使人中毒

點(diǎn)評(píng)：解答實(shí)驗(yàn)探究題首先明確該實(shí)驗(yàn)的目的是用還原性氣體測定鐵的氧化物的組成，再根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康姆治龈鲗?shí)驗(yàn)裝置的作用，逐一分析解答．