Question

11．某化學(xué)探究活動小組欲用實(shí)驗(yàn)制得的一氧化碳（其中混有水蒸氣和二氧化碳）來測定赤鐵礦中氧化鐵的含量，設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置（其中無水硫酸銅遇水能由白色變?yōu)樗{(lán)色，堿石灰為氫氧化鈉和氧化鈣的混合物）．

請按要求回答下列問題：
（1）D裝置作用是證明進(jìn)入E裝置的氣體中無水蒸氣，則B裝置的作用是檢驗(yàn)二氧化碳是否完全除凈；G裝置的作用是防止空氣中的二氧化碳和水蒸氣進(jìn)入裝置F造成誤差．
（2）E裝置中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為Fe₂O₃+3CO$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂，小峰同學(xué)通過稱量F裝置反應(yīng)前、后的質(zhì)量來計(jì)算，若按這一方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，則還缺少的一個(gè)數(shù)據(jù)是赤鐵礦樣品的質(zhì)量．
（3）如將A、B裝置連接在D、E之間，并記錄小峰同學(xué)所需的數(shù)據(jù)，則計(jì)算出氧化鐵的含量偏大（填“偏大”、“偏小”或“相同”）．
（4）請你指出探究活動小組設(shè)計(jì)的這個(gè)實(shí)驗(yàn)方案的明顯不足之處：缺少尾氣處理裝置．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)氫氧化鈣的化學(xué)性質(zhì)以及堿石灰的性質(zhì)來分析；
（2）根據(jù)反應(yīng)的原理來書寫化學(xué)方程式，根據(jù)測定樣品中氧化鐵含量的原理來分析；
（3）根據(jù)顛倒后無法除去水蒸氣來分析；
（4）根據(jù)一氧化碳有毒來分析．

解答 解：（1）A中的氫氧化鈉溶液可以除去混合氣體中的二氧化碳，則裝置B中的澄清的石灰水是用來檢驗(yàn)二氧化碳是否完全除凈；G中的堿石灰是為了防止空氣中的二氧化碳和水蒸氣進(jìn)入裝置F造成誤差；故填：檢驗(yàn)二氧化碳是否完全除凈；防止空氣中的二氧化碳和水蒸氣進(jìn)入裝置F造成誤差；
（2）工業(yè)常用赤鐵礦（主要成分為氧化鐵）和一氧化碳在高溫條件下煉鐵，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Fe₂O₃+3CO$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂；通過稱量F裝置反應(yīng)前、后的質(zhì)量差就是生成二氧化碳的質(zhì)量，利用化學(xué)方程式，根據(jù)二氧化碳的質(zhì)量計(jì)算出氧化鐵的質(zhì)量，要想計(jì)算出赤鐵礦中氧化鐵的含量還必須要知道赤鐵礦樣品的質(zhì)量；
故答案為：Fe₂O₃+3CO$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂；赤鐵礦樣品的質(zhì)量；
（3）如將A、B裝置連接在D、E之間，就沒有將氣體中混有的水蒸氣完全除去，造成裝置F中增重的質(zhì)量偏大，則計(jì)算出氧化鐵的含量偏大；故填：偏大；
（4）反應(yīng)后的尾氣中含有有毒的一氧化碳?xì)怏w，不能直接排放到空氣中，要進(jìn)行尾氣的處理，以防造成空氣污染；故填：缺少尾氣處理裝置．

點(diǎn)評 合理設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，科學(xué)地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、分析實(shí)驗(yàn)，是得出正確實(shí)驗(yàn)結(jié)論的前提，因此要學(xué)會設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、分析實(shí)驗(yàn)，為學(xué)好化學(xué)知識奠定基礎(chǔ)．