Question

20．己知：甲酸（HCOOH） 常溫下是無色易揮發(fā)的液體，化學(xué)性質(zhì)與鹽酸相似． 甲酸還可以在濃硫酸作用下分解，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：HCOOH$→_{△}^{濃硫酸}$CO↑+H₂O．
某化學(xué)興趣小組的同學(xué)利用下列裝置制備一氧化碳，并測(cè)定某赤鐵礦石樣品中氧化鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．（樣品中雜質(zhì)不參加反應(yīng)，裝置氣密性良好，各裝置內(nèi)所裝試劑足量）

（1）裝置 D 玻璃管中反應(yīng)的化學(xué)方程式為3CO+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂．
（2）裝置 B 的作用是吸收揮發(fā)出甲酸氣體，防止影響CO₂質(zhì)量的測(cè)定，裝置C中的試劑是濃硫酸．點(diǎn)燃裝置F處酒精燈的目的是將尾氣處理，避免造成空氣污染．
（3）關(guān)于該實(shí)驗(yàn)，下列說法正確的是AD
A．開始實(shí)驗(yàn)時(shí)，先點(diǎn)燃 A 處酒精燈，一段時(shí)間后，再點(diǎn)燃 F 處酒精燈
B．實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)，熄滅各處酒精燈和噴燈的順序依次是 A、D、F
C．反應(yīng)后，裝置D玻璃管中的固體物質(zhì)減少的質(zhì)量等于E中增加的質(zhì)量
D．若取赤鐵礦石樣品質(zhì)量為m，充分反應(yīng)后，D中玻璃管內(nèi)的固體質(zhì)量減少了n，則樣品中氧化鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為$\frac{10n}{3m}$×100%

Answer 1

分析 （1）根據(jù)化學(xué)反應(yīng)的原理來分析；
（2）根據(jù)凈化氣體的方法以及一氧化碳有毒來分析；
（3）根據(jù)實(shí)驗(yàn)過程中的注意事項(xiàng)以及反應(yīng)的過程來分析．

解答 解：（1）一氧化碳與氧化鐵在高溫條件下反應(yīng)生成鐵和二氧化碳．該反應(yīng)的化學(xué)方程式為：3CO+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂；故填：3CO+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂；
（2）甲酸易揮發(fā)，所以B中的氫氧化鈉溶液可以吸收揮發(fā)出來的甲酸氣體，防止對(duì)二氧化碳的測(cè)定造成影響；C裝置內(nèi)的濃硫酸對(duì)一氧化碳?xì)怏w進(jìn)行干燥；反應(yīng)后的尾氣中含有有毒的一氧化碳?xì)怏w，不能直接排放到空氣中，為了防止造成空氣污染，要對(duì)尾氣進(jìn)行點(diǎn)燃處理；故填：吸收揮發(fā)出甲酸氣體，防止影響CO₂質(zhì)量的測(cè)定；濃硫酸；將尾氣處理，避免造成空氣污染；
（3）A．開始實(shí)驗(yàn)時(shí)，先點(diǎn)燃A處酒精燈，使產(chǎn)生的一氧化碳排凈裝置內(nèi)的空氣，一段時(shí)間后，再點(diǎn)燃F處酒精燈將尾氣點(diǎn)燃，以免造成空氣污染，故正確；
B．實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)，要先熄滅D處的酒精噴燈，等到裝置冷卻后再熄滅A處的酒精燈，最后熄滅F處的酒精燈，故錯(cuò)誤；
C．裝置D玻璃管中的固體物質(zhì)減少的質(zhì)量是氧化鐵中氧元素的質(zhì)量，E中增加的質(zhì)量是反應(yīng)生成二氧化碳的質(zhì)量，二者并不相等，故錯(cuò)誤；
D．設(shè)氧化鐵的質(zhì)量為x，則
3CO+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂        固體減少
         160             112               160-112=48
           x                                         n
$\frac{160}{48}=\frac{x}{n}$
x=$\frac{10}{3}n$
則樣品中氧化鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為$\frac{\frac{10n}{3}}{m}×100%$=$\frac{10n}{3m}×100%$，故正確．
故填：AD．

點(diǎn)評(píng) 本題通過一氧化碳還原氧化鐵考查常見物質(zhì)的性質(zhì)，增加了學(xué)生分析問題的思維跨度，強(qiáng)調(diào)了學(xué)生整合知識(shí)的能力．