Question

13．甲酸（HCOOH）通常是一種無(wú)色易揮發(fā)的液體，具有酸的通性．它在濃硫酸作用下易分解，反應(yīng)方程式為：HCOOH$\frac{\underline{\;濃硫酸\;}}{\;}$CO↑+H₂O，某課外活動(dòng)小組的同學(xué)欲用該反應(yīng)來(lái)制取CO來(lái)還原氧化鐵，檢驗(yàn)氣體產(chǎn)物，并測(cè)定某氧化鐵樣品的純度（假設(shè)每步化學(xué)反應(yīng)都完全，氧化鐵樣品中的雜質(zhì)不參加反應(yīng)）．現(xiàn)有下列儀器或裝置供選擇：

（1）用甲酸滴入濃硫酸的方法制取CO，應(yīng)選（填序號(hào)）②裝置．
（2）用上述儀器或裝置制取純凈干燥的CO來(lái)還原氧化鐵，并檢驗(yàn)氣體產(chǎn)物，各儀器的接口連接順序?yàn)椋ㄌ钭帜福〣接D、C接H、H接I，J接F．
（3）小組同學(xué)稱量10.0g氧化鐵樣品加入玻璃管，測(cè)得樣品與玻璃管的總質(zhì)量為60.0g，完全反應(yīng)并冷卻后再稱量玻璃管與剩余固體的總質(zhì)量為57.6g，則氧化鐵樣品中氧化鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為80%．
（4）上述實(shí)驗(yàn)的尾氣不能直接排放到空氣中，請(qǐng)你說(shuō)出一種處理尾氣的方法點(diǎn)燃（用氣球收集）．

Answer 1

分析 （1）考慮分液漏斗可以控制液體藥品的滴加速率；
（2）實(shí)驗(yàn)要按照一定的步驟進(jìn)行，通過(guò)③裝置中的氫氧化鈉溶液可以除去甲酸氣體，通過(guò)⑤濃硫酸干燥氣體，通過(guò)裝置⑥可以還原氧化鐵，通過(guò)裝置④可以檢驗(yàn)生成的氣體中是否含有二氧化碳；
（3）氧化鐵還原為鐵，質(zhì)量減輕，運(yùn)用差量法可求出氧化鐵的質(zhì)量，再利用質(zhì)量分?jǐn)?shù)公式求算．
（4）根據(jù)一氧化碳能燃燒的性質(zhì)考慮尾氣處理．

解答 解：（1）用滴入濃硫酸方法制取CO，應(yīng)選②裝置．故填：②．
（2）各儀器的接口按氣流方向的連接順序?yàn)椋寒a(chǎn)生的一氧化碳通過(guò)B導(dǎo)出后，由導(dǎo)管D導(dǎo)入中，除去甲酸氣體后，再由導(dǎo)管C導(dǎo)出，C接H通過(guò)濃硫酸干燥氣體，通過(guò)導(dǎo)管H導(dǎo)入玻璃管中，反應(yīng)后的氣體通過(guò)導(dǎo)管J導(dǎo)入澄清石灰水中．故填：B接D、C接H、H接I，J接F；
（3）原有樣品為氧化鐵（10g），玻璃管的質(zhì)量為50g，故反應(yīng)后為剩余固體為（7.6g），減少的質(zhì)量為2.4g，實(shí)質(zhì)就是氧元素的質(zhì)量，運(yùn)用差量法解題
設(shè)氧化鐵的質(zhì)量為x．
  3CO+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$3CO₂+2Fe△m
      160            112      48
       x                   （10-7.6）g
則$\frac{160}{48}=\frac{x}{（10-7.6）g}$，解得x=8g．
氧化鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：$\frac{8g}{10g}$×100%=80%
（4）因?yàn)橐谎趸�碳�?huì)燃燒生成二氧化碳，二氧化碳不污染空氣，可以直接排到大氣中．
故答案為：
（1）②．（2）B接D、C接H、H接I，J接F．
（3）80%．（4）點(diǎn)燃（用氣球收集）．

點(diǎn)評(píng) 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(huì)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(shí)奠定基礎(chǔ)．