Question

現(xiàn)有如圖甲下列儀器或裝置，請回答下列問題：
（1）儀器①的名稱是

 

；
（2）請用如圖儀器按以下要求組裝成制氣裝置，并寫出產(chǎn)生氣體的反應(yīng)化學(xué)方程式：
①用高錳酸鉀加熱制O₂應(yīng)選

 

（填字母），

 

；
②實(shí)驗(yàn)室制取CO₂應(yīng)選

 

（填字母），

 

；
③用廢鐵屑與稀鹽酸反應(yīng)制取H₂，應(yīng)選

 

（填字母），

 

；
（3）若用F裝置進(jìn)行CO還原Fe₂O₃的實(shí)驗(yàn)，b處的現(xiàn)象為

 

；要檢驗(yàn)反應(yīng)后的氣體中含有CO₂，儀器②中應(yīng)裝的試劑名稱為

 

．該裝置的不足之處是

 

；王佳同學(xué)認(rèn)為“該實(shí)驗(yàn)雖然完畢為了防止液體倒吸，但也沒有必要將試管和玻璃管先分離開”，請你說出他這一觀點(diǎn)的理由

 

．
（4）若用如圖乙裝置進(jìn)行“排空氣法”收集制取的H₂，請把圖中的“導(dǎo)氣管”補(bǔ)畫完整．
（5）我國鐵礦石資源比較豐富，2000年鋼鐵年總產(chǎn)量就已達(dá)到1.27億噸，成為世界鋼鐵大國．某鋼鐵廠日產(chǎn)含3%雜質(zhì)的生鐵2240t，則需要含F(xiàn)e₂O₃ 80%的赤鐵礦多少噸？

Answer 1

分析：（1）據(jù)常用儀器回答；
（2）據(jù)反應(yīng)物狀態(tài)和反應(yīng)條件選擇發(fā)生裝置，據(jù)反應(yīng)原理書寫方程式；
（3）一氧化碳具有還原性，可與紅色的氧化鐵反應(yīng)生成黑色的鐵粉和二氧化碳，檢驗(yàn)二氧化碳用澄清石灰水；一氧化碳有毒，所以要據(jù)其性質(zhì)進(jìn)行尾氣處理；并根據(jù)一氧化碳還原氧化鐵的實(shí)驗(yàn)步驟分析解答；
（4）氫氣的密度比空氣小，所以應(yīng)從短管進(jìn)氣，將空氣擠壓到集氣瓶底部排出；
（5）純物質(zhì)的質(zhì)量=不純物質(zhì)的質(zhì)量×純物質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，據(jù)此可知生鐵中鐵的質(zhì)量，然后結(jié)合方程式計(jì)算出需要赤鐵礦石的質(zhì)量．

解答：解：（1）編號儀器是鐵架臺；
（2）①用高錳酸鉀加熱制O₂需要加熱，屬于固體加熱型，故選發(fā)生裝置D，并需要用到帶導(dǎo)管的單孔塞B，加熱高錳酸鉀生成錳酸鉀、二氧化錳和氧氣，反應(yīng)方程式是：2KMnO₄ 

△   .

 K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；
②實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳用大理石和稀鹽酸反應(yīng)，不需要加熱，故選發(fā)生裝置E，同時需要添加液體的長頸漏斗，該反應(yīng)生成氯化鈣、水和二氧化碳，方程式是：CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑；
③用廢鐵屑與稀鹽酸反應(yīng)制取H₂，不需加熱，故選發(fā)生裝置E，同時需要添加液體的長頸漏斗，該反應(yīng)生成氯化亞鐵和氫氣，方程式是：Fe+2HCl=FeCl₂+H₂↑；
（3）一氧化碳具有還原性，可與紅色的氧化鐵反應(yīng)生成黑色的鐵粉和二氧化碳，要檢驗(yàn)反應(yīng)后的氣體中含有CO₂，儀器②中應(yīng)裝澄清石灰水，觀察石灰水是否變渾濁；該實(shí)驗(yàn)的步驟為‘先通一氧化碳排盡試管內(nèi)空氣，然后點(diǎn)燃酒精燈加熱，待紅色粉末變黑停止加熱，繼續(xù)通一氧化碳至試管冷卻，防止生成的鐵重新被氧化’，由實(shí)驗(yàn)步驟可知：有部分一氧化碳未參加反應(yīng)排出，由于一氧化碳有毒，為了防止其污染大氣，可據(jù)其可燃性進(jìn)行尾氣處理，而圖示中未進(jìn)行處理，這是該裝置的不足之處；由步驟可知：停止加熱后還要繼續(xù)通CO至玻璃管冷卻為止，所以即使不將試管和玻璃分離開，試管內(nèi)液體也不會倒流；
（4）氫氣的密度比空氣小，所以應(yīng)從短管進(jìn)氣，將空氣擠壓到集氣瓶底部排出，圖如下；
（5）設(shè)需要含F(xiàn)e₂O₃ 80%的赤鐵礦質(zhì)量為x，
Fe₂O₃+3CO

高溫  .

2Fe+3CO₂
160            112
x×80%         2240 t×（1-3%）

160

112

=

x×80%

2240t×(1-3%)

x=

2240t×(1-3%)

112×80%

=3880t
故答案為：（1）鐵架臺；
（2）①BD；2KMnO₄ 

△   .

 K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；
     ②C E；CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑；
     ③C E；Fe+2HCl=FeCl₂+H₂↑；
（3）固體粉末由紅色變?yōu)楹谏��?nbsp; 澄清石灰水；  c處缺少尾氣處理裝置；停止加熱后還要繼續(xù)通CO至玻璃管冷卻為止，試管內(nèi)液體不會倒流；
（4）
（5）答：需要含F(xiàn)e₂O₃ 80%的赤鐵礦3 880 t．

點(diǎn)評：本題考查知識比較綜合，既考查了氣體的制取的反應(yīng)原理、裝置選取，又考查了不純物的相關(guān)計(jì)算等，掌握相關(guān)知識才能結(jié)合題意靈活分析解答．