Question

某興趣小組擬用下圖所列裝置做驗(yàn)證煉鐵原理的實(shí)驗(yàn)．要求：（1）與Fe₃O₄反應(yīng)的CO需純凈干燥：（2）除去尾氣中的CO；（3）檢測(cè)出所用磁鐵礦的純度（假設(shè)磁鐵礦石中不含其他與CO反應(yīng)的成分）

（1）如果按氣體流向，上述儀器組裝時(shí)連接接口的順序應(yīng)是________接________，________接________．________接________，________接________．
（2）裝置乙的作用是________．裝置丙的作用是________．
（3）實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)，先通一會(huì)兒一氧化碳，然后再加熱的原因是________．
（4）實(shí)驗(yàn)前磁鐵礦石粉末為2.9g，實(shí)驗(yàn)后測(cè)得乙、丙質(zhì)量分別增加1.76g；和0.5g，則磁鐵礦石中四氧化三鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為_(kāi)_______．
（5）從環(huán)保的角度分析，該實(shí)驗(yàn)裝置的缺陷是________．改進(jìn)的措施是________．

Answer 1

解：
（1）得到純凈干燥的一氧化碳應(yīng)先純凈后干燥．
（2）澄清石灰水的作用有檢驗(yàn)二氧化碳和吸收二氧化碳兩個(gè)作用．
（3）一氧化碳還原鐵礦石的步驟是實(shí)驗(yàn)開(kāi)始先通CO，實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)還要通一會(huì)CO．
（4）根據(jù)化學(xué)方程式中生成物CO₂的質(zhì)量可求出反應(yīng)物Fe₃O₄的質(zhì)量
（5）一氧化碳有劇毒，不能直接排放到空氣中，可用點(diǎn)燃法除去．
故答案為（1）A、D、E、F、G、H、I、B
（2）證明并吸收反應(yīng)生成CO₂．除去混在CO中的CO₂
（3）防止CO與空氣混合加熱后爆鳴或爆炸
（4）80%
（5）缺少尾氣處理裝置；在C處放一盞燃著的酒精燈．
分析：（1）要得到純凈干燥的一氧化碳，首先要通過(guò)澄清石灰水除去一氧化碳中的二氧化碳，然后通過(guò)濃硫酸除去一氧化碳中的水分，因此裝置連接順序應(yīng)是A、D、E、F、G、H、I、B．
（2）裝置乙和丙中都盛有澄清石灰水，但乙和丙裝置的不同點(diǎn)在于C和E，E導(dǎo)管可以連接下一個(gè)裝置將氣體導(dǎo)入，故丙裝置是用來(lái)除去一氧化碳中二氧化碳的，乙裝置是用來(lái)檢驗(yàn)并吸收二氧化碳的．
（3）一氧化碳具有可燃性，加熱或點(diǎn)然一氧化碳與空氣的混合物可能發(fā)生爆炸，因此CO還原四氧化三鐵實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)要先通一會(huì)一氧化碳，排凈裝置內(nèi)的空氣．
（4）乙裝置增加的1.76g是生成的二氧化碳的質(zhì)量，根據(jù)一氧化碳還原四氧化三鐵的化學(xué)方程式
4CO+Fe₃O₄3Fe+4CO₂根據(jù)二氧化碳的質(zhì)量可求出四氧化三鐵的質(zhì)量為2.32g，進(jìn)而求出鐵礦石中四氧化三鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為80%．
（5）因?yàn)橐谎趸�碳還原四氧化三鐵實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)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，因此裝置中需要有尾氣處理裝置，防止逸散到空氣中污染空氣．
點(diǎn)評(píng)：本題是一道綜合實(shí)驗(yàn)題，關(guān)健是搞清實(shí)驗(yàn)原理及每一裝置及試劑的作用，連接好實(shí)驗(yàn)裝置．