Question

13．化學興趣小組的同學設(shè)計了用一氧化碳氣體還原氧化鐵的實驗裝置，如圖所示．請回答下列問題：
（1）為了避免玻璃管在加熱時可能發(fā)生爆炸，加熱前應(yīng)先通一氧化碳排盡玻璃管內(nèi)空氣．
（2）玻璃管中的現(xiàn)象是紅色粉末變?yōu)楹谏�，發(fā)生反應(yīng)的化學方程式為：3CO+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂．
（3）用化學方法證明反應(yīng)后玻璃管中的物質(zhì)Fe+2HCl=FeCl₂+H₂↑（化學方程式表示）．
（4）該裝置的缺點是尾氣沒有處理．
（5）若玻璃管中氧化鐵全部還原成鐵，冷卻后稱量鐵的質(zhì)量比反應(yīng)前氧化鐵的質(zhì)量減少了2.4g，則加入玻璃管中的氧化鐵的質(zhì)量是8g．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)一氧化碳具有可燃性，與空氣混合，加熱可能會發(fā)生爆炸進行分析；
（2）一氧化碳在高溫下與氧化鐵反應(yīng)生成鐵和二氧化碳，據(jù)此書寫化學方程式；
（3）根據(jù)鐵與稀鹽酸反應(yīng)生成氣體，并據(jù)反應(yīng)原理書寫化學方程式；
（4）考慮尾氣沒有處理；
（5）一氧化碳還原氧化鐵反應(yīng)后固體質(zhì)量減少的質(zhì)量即為氧化鐵中氧元素的質(zhì)量，利用氧化鐵中鐵與氧元素的質(zhì)量關(guān)系，由氧元素的質(zhì)量計算出生成鐵的質(zhì)量，并進而計算氧化鐵的質(zhì)量或通過氧化鐵中氧元素的質(zhì)量分數(shù)計算．

解答 解：（1）一氧化碳具有可燃性，與空氣混合，加熱可能會發(fā)生爆炸，所以在加熱前要先通一氧化碳排盡玻璃管內(nèi)空氣防止一氧化碳不純發(fā)生爆炸；
（2）玻璃管中的現(xiàn)象是紅色粉末變?yōu)楹谏�，在高溫條件下，一氧化碳與氧化鐵反應(yīng)生成鐵和二氧化碳，反應(yīng)的化學方程式為：3CO+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂；
（3）鐵和稀鹽酸反應(yīng)，生成氯化亞鐵和氫氣，反應(yīng)的化學方程式是：Fe+2HCl=FeCl₂+H₂↑；
（4）該裝置的缺點是 尾氣沒有處理，會污染空氣；
（5）氧化鐵Fe₂O₃中Fe與O元素的質(zhì)量比=（56×2）：（16×3）=7：3，因此，氧化鐵中氧元素質(zhì)量為2.4g時，鐵元素的質(zhì)量=2.4g×$\frac{7}{3}$=5.6g，則氧化鐵的質(zhì)量為：2.4g+5.6g=8g；
故答案為：
（1）先通一氧化碳排盡玻璃管內(nèi)空氣．（2）紅色粉末變?yōu)楹谏��?CO+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂．
（3）Fe+2HCl=FeCl₂+H₂↑．（4）尾氣沒有處理．（5）8．

點評 運用對一氧化碳還原氧化鐵反應(yīng)操作的理解，推斷各裝置的作用，并能進行簡單的分析和計算，是解答類似問題的一般方法．