Question

某課外活動小組擬用下列裝置做煉鐵原理的實驗，同時檢測氧化鐵礦的純度（假設礦石不含其他與CO反應的成分），并除去尾氣．CO用H₂C₂O₄（乙二酸）

濃硫酸  .

加熱

CO₂↑+CO↑+H₂O來制取．與Fe₂O₃反應的CO需純凈、干燥．
（1）若所制的氣體的流向為從左向右時，下列儀器組裝連接的順序是（用a，b…表示）：

 

；
（2）裝置乙的作用是

 

；
（3）實驗結(jié)束后，先熄滅

 

處的酒精燈，再熄滅

 

處的酒精燈，其主要原因是

 

；
（4）為了保護環(huán)境，怎樣處理儀器末端導出的CO（寫出具體方法）：

 

；
（5）實驗前氧化鐵礦粉末的質(zhì)量為ag，實驗后測得乙和丙的質(zhì)量分別增加了yg和zg，則氧化鐵礦粉末中氧化鐵的質(zhì)量分數(shù)為

 

．

Answer 1

分析：（1）得到純凈干燥的一氧化碳應先純凈后干燥．；
（2）二氧化碳與燒堿會發(fā)生反應，從而吸收二氧化碳；
（3）Fe受熱時還會被氧化；
（4）一氧化碳有劇毒，不能直接排放到空氣中；
（5）乙裝置增加的1.76g是生成的二氧化碳的質(zhì)量，根據(jù)一氧化碳還原氧化鐵的化學方程式3CO+Fe₂O₃

△   .

2Fe+3CO₂根據(jù)二氧化碳的質(zhì)量可求出氧化鐵的質(zhì)量，進而求出鐵礦石中氧化鐵的質(zhì)量分數(shù)．

解答：解：（1）要得到純凈干燥的一氧化碳，首先要通過燒堿除去一氧化碳中的二氧化碳，然后通過濃硫酸除去一氧化碳中的水分，因此裝置連接順序應是abcfghide或adefghibc；
（2）裝置乙和丙中都盛有過量的濃燒堿，但乙和丙裝置的不同點在于b和d，a導管可以連接下一個裝置將氣體導入，故丙裝置是用來除去一氧化碳中二氧化碳的，乙裝置是用來檢驗并吸收二氧化碳的；
（3）反應結(jié)束時還原出的鐵單質(zhì)高溫下還可以與O₂反應，所以應使Fe在CO的還原性氣氛中慢慢冷卻，才能防止再被氧化． 
（4）因為一氧化碳還原氧化鐵實驗結(jié)束時還要繼續(xù)通一氧化碳直到玻璃管冷卻，一氧化碳有劇毒，不能直接排放到空氣中，為了保護環(huán)境，所以將排出的CO點燃；
（5）根據(jù)化學方程式中生成物CO₂的質(zhì)量可求出反應物氧化鐵的質(zhì)量．
故答案是：（1）abcfghide或adefghibc；
（2）吸收CO₂；
（3）戊（0.5分）甲（0.5分）防止還原產(chǎn)生的Fe受熱時被氧化；
（4）點燃 （或用氣囊收集）；
（5）

40y

33a

×100%或

40z

33a

×100%．

點評：本題考查了學生對金屬冶煉原理的理解程度，也考查了學生的實驗能力，注重對實驗現(xiàn)象的觀察．