Question

27、某興趣小組擬用下圖所列裝置做驗證煉鐵原理的實驗．要求：（1）與Fe₃O₄反應的CO需純凈干燥：（2）除去尾氣中的CO；（3）檢測出所用磁鐵礦的純度（假設磁鐵礦石中不含其他與CO反應的成分）．
（1）如果按氣體流向，上述儀器組裝時連接接口的順序應是

A

接

D

，

E

接

F

．

G

接

H

，

I

接

B

．
（2）裝置乙的作用是

證明并吸收反應生成CO₂

．裝置丙的作用是

除去混在CO中的CO₂

．
（3）實驗開始時，先通一會兒一氧化碳，然后再加熱的原因是

防止CO與空氣混合加熱后爆鳴或爆炸

．
（4）實驗前磁鐵礦石粉末為2.9g，實驗后測得乙、丙質量分別增加1.76g；和0.5g，則磁鐵礦石中四氯化三鐵的質量分數(shù)為

80%

．
（5）從環(huán)保的角度分析，該實驗裝置的缺陷是

缺少尾氣處理裝置

．改進的措施是

一氧化碳逸散到空氣中污染空氣

．

Answer 1

分析：（1）要得到純凈干燥的一氧化碳，首先要通過澄清石灰水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在于C和E，E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）一氧化碳具有可燃性，加熱或點然一氧化碳與空氣的混合物可能發(fā)生爆炸，因此CO還原四氧化三鐵實驗開始時要先通一會一氧化碳，排凈裝置內的空氣．
（4）乙裝置增加的1.76g是生成的二氧化碳的質量，根據(jù)一氧化碳還原四氧化三鐵的化學方程式
4CO+Fe₃O₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$3Fe+4CO₂↑根據(jù)二氧化碳的質量可求出四氧化三鐵的質量為2.32g，進而求出鐵礦石中四氧化三鐵的質量分數(shù)為80%．
（5）因為一氧化碳還原四氧化三鐵實驗結束時還要繼續(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，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．

解答：解：
（1）得到純凈干燥的一氧化碳應先純凈后干燥．
（2）澄清石灰水的作用有檢驗二氧化碳和吸收二氧化碳兩個作用．
（3）一氧化碳還原鐵礦石的步驟是實驗開始先通CO，實驗結束時還要通一會CO．
（4）根據(jù)化學方程式中生成物CO₂的質量可求出反應物Fe₃O₄的質量
（5）一氧化碳有劇毒，不能直接排放到空氣中．
故答案為（1）A、D、E、F、G、H、I、B
（2）證明并吸收反應生成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；一氧化碳逸散到空氣中污染空氣．

點評：本題是一道綜合實驗題，關健是搞清實驗原理及每一裝置及試劑的作用，連接好實驗裝置．