Question

14．碳在O₂中燃燒產(chǎn)生CO和CO₂的混合氣體，利用從混合氣體中得到的純凈CO和鐵銹反應(yīng)，測(cè)定鐵銹樣品的組成（假定鐵銹中只有Fe₂O₃•nH₂O和Fe兩種成份），有以下幾種儀器供選擇：

（1）B儀器的名稱洗氣瓶．
（2）B中盛放的液態(tài)試劑是濃H₂SO₄．
（3）儀器的連接順序D→B→A→C（填字母序號(hào)）．
（4）安裝儀器后，點(diǎn)燃酒精燈之前進(jìn)行的兩步操作是：
①檢查裝置氣密性，②通入混合氣體一段時(shí)間排除體系的空氣．
（5）堿石灰的作用是防止空氣中的水進(jìn)入體系影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果．
（6）尾氣的處理方法點(diǎn)燃．
（7）準(zhǔn)確稱量樣品20.72 g置于硬質(zhì)玻璃管中，充分反應(yīng)后冷卻稱量，假設(shè)每步都完全反應(yīng)，硬質(zhì)玻璃管中剩余固體質(zhì)量為16.64 g，C中濃H₂SO₄增重2.16 g，則n=3．
（8）下列情況會(huì)使測(cè)定結(jié)果n偏大的是ab．
a．缺少裝置B
b．缺少裝置C中的堿石灰
c．反應(yīng)后固體中有少量Fe₂O₃•nH₂O．

Answer 1

分析 要得到純凈CO應(yīng)先除CO₂，用D裝置，再除H₂O用B裝置，雜質(zhì)除凈用A裝置進(jìn)行CO和鐵銹反應(yīng)，用C吸收產(chǎn)生的H₂O，其中濃H₂SO₄增重即為H₂O的質(zhì)量，堿石灰是防止空氣中水蒸氣進(jìn)入裝置C影響測(cè)定結(jié)果，
（1）B是除雜用的洗氣瓶，導(dǎo)氣管長(zhǎng)進(jìn)短出；
（2）B中是除取去一氧化碳?xì)怏w中的H₂O用濃H₂SO₄．
（3）要得到純凈CO應(yīng)先除CO₂，用D裝置，再除H₂O用B裝置，雜質(zhì)除凈用A裝置進(jìn)行CO和鐵銹反應(yīng)，用C吸收產(chǎn)生的H₂O，其中濃H₂SO₄增重即為H₂O的質(zhì)量；
（4）只有驗(yàn)證氣密性好，才能加藥品開(kāi)始實(shí)驗(yàn)為，為防止空氣中O₂和Fe反應(yīng)，必須先除掉空氣中O₂；
（5）堿石灰防止空氣中CO₂和水進(jìn)入裝置影響測(cè)定結(jié)果；
（6）CO用點(diǎn)燃除去產(chǎn)物無(wú)污染；
（7）Fe₂O₃?nH₂O和Fe共20.72 g剩余16.64 g，減少了4.08 g，減少的是nH₂O和Fe₂O₃中氧的質(zhì)量，C中增重是H₂O，$\frac{n（O）}{n（{H}_{2}O）}$=$\frac{\frac{4.08-2.16}{16}}{\frac{2.16}{18}}$=1，F(xiàn)e₂O₃中氧原子個(gè)數(shù)是3個(gè)，和H₂O個(gè)數(shù)1：1，所以n=3；
（8）缺少B則有水進(jìn)入A，最后被C吸收使H₂O質(zhì)量多了，缺少C中堿石灰，則有空氣中H₂O進(jìn)入濃H₂SO₄．

解答 解：（1）分析B儀器的形狀和作用可知，裝置是用來(lái)除去混合氣體中雜質(zhì)氣體的儀器，名稱為：洗氣瓶，使用時(shí)導(dǎo)氣管長(zhǎng)進(jìn)短出．
故答案為：洗氣瓶；
（2）分析過(guò)程可知B裝置是除去一氧化碳?xì)怏w中的水蒸氣，所以B中除H₂O的試劑用濃H₂SO₄，
故答案為：濃硫酸；
（3）要得到純凈CO應(yīng)先除去混合氣體中的CO₂，用D裝置中的氫氧化鈉吸收，再通過(guò)B裝置中 的濃硫酸除去氣體中H₂O，雜質(zhì)除凈后用A裝置進(jìn)行CO和鐵銹反應(yīng)生成鐵和二氧化碳，裝置C中濃硫酸吸收產(chǎn)生的H₂O，其中濃H₂SO₄增重即為H₂O的質(zhì)量，堿石灰是減少空氣中水蒸氣被裝置C吸收，裝置連接順序?yàn)镈BAC，
故答案為：D　B　A　C；
（4）實(shí)驗(yàn)是氣體反應(yīng)和反應(yīng)產(chǎn)物的測(cè)定，安裝儀器后，點(diǎn)燃酒精燈之前進(jìn)行的兩步操作是，只有驗(yàn)證氣密性好，才能加藥品開(kāi)始實(shí)驗(yàn)，為防止空氣中O₂和Fe反應(yīng)，必須先除掉空氣中O₂，通入混合氣體一段時(shí)間排除體系的空氣，
故答案為：檢查裝置氣密性，通入混合氣體一段時(shí)間排除體系的空氣；
（5）堿石灰是防止空氣中CO₂和水進(jìn)入裝置C影響測(cè)定結(jié)果，
故答案為：防止空氣中的水進(jìn)入體系影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果；
（6）CO氣體難溶于水，和溶液一般不能發(fā)生反應(yīng)，所以用點(diǎn)燃方法除去產(chǎn)物，生成二氧化碳無(wú)污染，
故答案為：點(diǎn)燃；
（7）Fe₂O₃?nH₂O和Fe共20.72 g剩余16.64 g，減少了4.08 g，減少的是nH₂O和Fe₂O₃中氧的質(zhì)量，C中增重是H₂O，$\frac{n（O）}{n（{H}_{2}O）}$=$\frac{\frac{4.08-2.16}{16}}{\frac{2.16}{18}}$=1，F(xiàn)e₂O₃中氧原子個(gè)數(shù)是3個(gè)，和H₂O個(gè)數(shù)1：1，所以n=3，
故答案為：3；
（8）a．缺少B則有水進(jìn)入A，最后被C吸收使H₂O質(zhì)量多了，結(jié)果偏高；
b．缺少C中堿石灰，則有空氣中H₂O進(jìn)入濃H₂SO₄，導(dǎo)致水的質(zhì)量增大，測(cè)定結(jié)果偏高；
c．反應(yīng)后固體中有少量Fe₂O₃•nH₂O，結(jié)晶水合物未全部分解，導(dǎo)致生成水減小，測(cè)定結(jié)果偏低，
故答案為：ab．

點(diǎn)評(píng) 本題考查化學(xué)實(shí)驗(yàn)中儀器連接和除雜質(zhì)以及計(jì)算，主要是物質(zhì)組成的實(shí)驗(yàn)探究，注意儀器的使用和作用分析判斷，題目難度中等．