Question

某�；瘜W(xué)研究性學(xué)習(xí)小組，在學(xué)習(xí)金屬的冶煉以后對(duì)一氧化碳還原金屬氧化物的實(shí)驗(yàn)非常感興趣，他們查閱有關(guān)資料后發(fā)現(xiàn)，一氧化碳的制備可利用甲酸和濃硫酸共熱到60～80 ℃發(fā)生脫水反應(yīng)制�。�

HCOOHCO↑＋H₂O

請(qǐng)根據(jù)以下各圖幫他們組裝成一套相對(duì)合理的實(shí)驗(yàn)裝置圖(某些裝置可重復(fù)使用)。

回答以下問(wèn)題：

(1)合理實(shí)驗(yàn)裝置的連接順序是(寫小寫字母)________。

(2)在反應(yīng)時(shí)一定要先通一會(huì)一氧化碳?xì)怏w，然后再點(diǎn)燃加熱氧化鐵的酒精燈，原因是________。

A．因?yàn)橐话惴磻?yīng)從左到右進(jìn)行

B．排除體系內(nèi)的空氣，使反應(yīng)過(guò)程更安全

C．甲酸與濃硫酸反應(yīng)可以產(chǎn)生大量的CO

D．此反應(yīng)加熱時(shí)間長(zhǎng)有利于產(chǎn)生CO

(3)請(qǐng)說(shuō)出你所選擇的第一個(gè)NaOH洗氣瓶的作用是______________________ _________________________________________________________________。

(4)在觀察到硬質(zhì)玻璃管中的物質(zhì)由________色完全變?yōu)開(kāi)_______色時(shí)停止加熱，然后繼續(xù)____________，原因是防止鐵被氧化。

(5)硬質(zhì)玻璃管中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)___________________________。

(6)該實(shí)驗(yàn)的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是把實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的尾氣利用排水法收集起來(lái)，收集的氣體前后有幾瓶，分別按收集的先后順序編號(hào)，點(diǎn)燃各個(gè)瓶中的氣體，中間編號(hào)的集氣瓶中氣體________________，編號(hào)最先和最后的集氣瓶中氣體________，原因是_________________________________________________。

Answer 1

解析　(1)在考慮裝置連接順序時(shí)，一般包含四個(gè)主要部分，即氣體制備、氣體除雜、反應(yīng)裝置、尾氣處理裝置，再加上一些特別要注意的地方，本題中空氣氣囊的位置、氣體在進(jìn)入加熱裝置之前必須要先干燥，最后得出合理的實(shí)驗(yàn)裝置連接順序是j→c→d→f→g→h→i→a→b→f→g→e。(2)在可燃性氣體加熱反應(yīng)之前，一定要把裝置內(nèi)的空氣排干凈，以免加熱時(shí)發(fā)生危險(xiǎn)，故選B。(3)吸收CO自發(fā)生裝置內(nèi)帶出的雜質(zhì)氣體，如HCOOH、CO₂、SO₂。(4)通CO至裝置冷卻到室溫，防止金屬被氧化。(6)剛開(kāi)始收集的氣體中含有空氣，最后結(jié)束時(shí)通入空氣將殘留的CO排出，故這兩種情況下收集的氣體點(diǎn)燃時(shí)有爆鳴聲。中間收集的氣體是沒(méi)反應(yīng)完全的CO(CO₂已經(jīng)被NaOH溶液吸收)，點(diǎn)燃時(shí)可以安靜燃燒，發(fā)出淡藍(lán)色火焰。

答案　(1)j→c→d→f→g→h→i→a→b→f→g→e　(2)B

(3)除去CO中的雜質(zhì)(可能雜質(zhì)是HCOOH、CO₂、SO₂)

(4)紅棕　黑　通一氧化碳至裝置冷卻到室溫

(5)Fe₂O₃＋3CO2Fe＋3CO₂

(6)安靜燃燒，發(fā)出淡藍(lán)色火焰　點(diǎn)燃有爆鳴聲(或有火球噴出)　收集的氣體混有空氣