Question

3．已知甲酸是液態(tài)一元弱酸，沸點(diǎn)是100.7℃．某化學(xué)興趣小組擬用如圖裝置制備CO，驗(yàn)證CO的還原性和檢驗(yàn)鐵礦石樣品中氧化鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)（假設(shè)礦石中除氧化鐵外，其他成分都不與CO反應(yīng)），CO的制備原理為：HCOOH$→_{△}^{濃硫酸}$CO↑+H₂O．回答下列問題：

（1）A裝置中向燒瓶中添加濃硫酸的儀器名稱是分液漏斗，該儀器使用前必須進(jìn)行的操作是c（填正確答案標(biāo)號(hào)）．
a．潤濕 b．干燥 c．撿漏 d．預(yù)熱
（2）用離子方程式表示B裝置中NaOH溶液的作用：CO₂+2OH^-=CO₃^2-+H₂O、SO₂+2OH^-=SO₃^2-+H₂O．
（3）C裝置中應(yīng)盛放的試劑是濃硫酸．
（4）檢查氣密性、裝入藥品后，點(diǎn)燃D處酒精燈前必須進(jìn)行的一項(xiàng)操作是檢驗(yàn)從尾氣出來的CO的純度；實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，應(yīng)先熄滅D處的酒精燈．
（5）尾氣的正確處理方法是c（填正確答案標(biāo)號(hào)）．
a．直接排放 b．用堿石灰吸收 c．點(diǎn)燃 d．NaHCO₃溶液洗氣后排放
（6）若實(shí)驗(yàn)前鐵礦石樣品的質(zhì)量為xg，實(shí)驗(yàn)后測(cè)得E、B質(zhì)量分別增加了yg和zg，則鐵礦石樣品中氧化鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為$\frac{40y}{33x}$×100%．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)裝置圖可知，向燒瓶中添加濃硫酸的儀器是分液漏斗，使用分液漏斗時(shí)要檢漏；
（2）濃硫酸有強(qiáng)氧化性，能與甲酸反應(yīng)生成二氧化碳、二氧化碳等酸性氣體，在實(shí)驗(yàn)時(shí)要除去；
（3）CO還原氧化鐵時(shí)，不能有水干擾，在高溫條件下，水能與鐵反應(yīng)，所以要干燥；
（4）因?yàn)镃O為易燃?xì)怏w，所以點(diǎn)燃D處酒精燈前，要檢驗(yàn)從尾氣出來的氣體的純度，為防止生成的生成的鐵與氫氧化鈉溶液中揮發(fā)出的水分反應(yīng)，要等鐵冷卻再停止通CO氣體；
（5）CO為可燃性氣體，燃燒后生成二氧化碳，據(jù)此選擇處理的方法；
（6）實(shí)驗(yàn)后測(cè)得E、B質(zhì)量分別增加了yg和zg，則一氧化碳與鐵的氧化物反應(yīng)生成的二氧化碳的質(zhì)量為yg，根據(jù)二氧化碳的質(zhì)量可計(jì)算得氧化鐵的質(zhì)量，據(jù)此計(jì)算礦石樣品中氧化鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．

解答 解：（1）根據(jù)裝置圖可知，向燒瓶中添加濃硫酸的儀器是分液漏斗，使用分液漏斗時(shí)要檢漏，故選c，
故答案為：分液漏斗；c；
（2）濃硫酸有強(qiáng)氧化性，能與甲酸反應(yīng)生成二氧化碳、二氧化碳等酸性氣體，在實(shí)驗(yàn)時(shí)要除去，所以B裝置中NaOH溶液的作用除去CO中二氧化碳或二氧化硫等酸性氣體，反應(yīng)的離子方程式為CO₂+2OH^-=CO₃^2-+H₂O、SO₂+2OH^-=SO₃^2-+H₂O，
故答案為：CO₂+2OH^-=CO₃^2-+H₂O、SO₂+2OH^-=SO₃^2-+H₂O；
（3）CO還原氧化鐵時(shí)，不能有水干擾，在高溫條件下，水能與鐵反應(yīng)，所以要干燥，則C中應(yīng)裝有濃硫酸，
故答案為：濃硫酸；
（4）因?yàn)镃O為易燃?xì)怏w，所以點(diǎn)燃D處酒精燈前，要檢驗(yàn)從尾氣出來的CO的純度，為防止生成的生成的鐵與氫氧化鈉溶液中揮發(fā)出的水分反應(yīng)，要等鐵冷卻再停止通CO氣體，所以實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，應(yīng)先熄滅D處酒精燈，
故答案為：檢驗(yàn)從尾氣出來的CO的純度；D；
（5）CO為可燃性氣體，燃燒后生成二氧化碳，故選 c；
（6）實(shí)驗(yàn)后測(cè)得E、B質(zhì)量分別增加了yg和zg，則一氧化碳與鐵的氧化物反應(yīng)生成的二氧化碳的質(zhì)量為yg，根據(jù)反應(yīng)3CO+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$3CO₂+2Fe可知，氧化鐵的質(zhì)量為$\frac{160}{44×3}$×yg=$\frac{40}{33}$yg，所以礦石樣品中氧化鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為$\frac{\frac{40}{33}y}{x}$×100%=$\frac{40y}{33x}$×100%，
故答案為：$\frac{40y}{33x}$．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了學(xué)生對(duì)金屬冶煉原理的理解，也考查了學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰�、�?jì)算能力，注意對(duì)實(shí)驗(yàn)基本知識(shí)的掌握，題目難度中等．