Question

13．化學興趣小組的同學設計了用一氧化碳氣體還原氧化鐵的實驗裝置，如圖所示．請回答下列問題：
（1）為了避免玻璃管在加熱時可能發(fā)生爆炸，加熱前應先通一氧化碳排盡玻璃管內空氣．
（2）玻璃管中的現(xiàn)象是紅色粉末變?yōu)楹谏�，發(fā)生反應的化學方程式為：3CO+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂．
（3）用化學方法證明反應后玻璃管中的物質Fe+2HCl=FeCl₂+H₂↑（化學方程式表示）．
（4）該裝置的缺點是尾氣沒有處理．
（5）若玻璃管中氧化鐵全部還原成鐵，冷卻后稱量鐵的質量比反應前氧化鐵的質量減少了2.4g，則加入玻璃管中的氧化鐵的質量是8g．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)一氧化碳具有可燃性，與空氣混合，加熱可能會發(fā)生爆炸進行分析；
（2）一氧化碳在高溫下與氧化鐵反應生成鐵和二氧化碳，據(jù)此書寫化學方程式；
（3）根據(jù)鐵與稀鹽酸反應生成氣體，并據(jù)反應原理書寫化學方程式；
（4）考慮尾氣沒有處理；
（5）一氧化碳還原氧化鐵反應后固體質量減少的質量即為氧化鐵中氧元素的質量，利用氧化鐵中鐵與氧元素的質量關系，由氧元素的質量計算出生成鐵的質量，并進而計算氧化鐵的質量或通過氧化鐵中氧元素的質量分數(shù)計算．

解答 解：（1）一氧化碳具有可燃性，與空氣混合，加熱可能會發(fā)生爆炸，所以在加熱前要先通一氧化碳排盡玻璃管內空氣防止一氧化碳不純發(fā)生爆炸；
（2）玻璃管中的現(xiàn)象是紅色粉末變?yōu)楹谏�，在高溫條件下，一氧化碳與氧化鐵反應生成鐵和二氧化碳，反應的化學方程式為：3CO+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂；
（3）鐵和稀鹽酸反應，生成氯化亞鐵和氫氣，反應的化學方程式是：Fe+2HCl=FeCl₂+H₂↑；
（4）該裝置的缺點是 尾氣沒有處理，會污染空氣；
（5）氧化鐵Fe₂O₃中Fe與O元素的質量比=（56×2）：（16×3）=7：3，因此，氧化鐵中氧元素質量為2.4g時，鐵元素的質量=2.4g×$\frac{7}{3}$=5.6g，則氧化鐵的質量為：2.4g+5.6g=8g；
故答案為：
（1）先通一氧化碳排盡玻璃管內空氣．（2）紅色粉末變?yōu)楹谏��?CO+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂．
（3）Fe+2HCl=FeCl₂+H₂↑．（4）尾氣沒有處理．（5）8．

點評 運用對一氧化碳還原氧化鐵反應操作的理解，推斷各裝置的作用，并能進行簡單的分析和計算，是解答類似問題的一般方法．