Question

2．化學(xué)興趣小組的同學(xué)設(shè)計(jì)了用一氧化碳還原氧化鐵的實(shí)驗(yàn)裝置，如圖所示，請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

（1）為了避免玻璃管a在加熱時(shí)可能發(fā)生爆炸，加熱前應(yīng)先通入一氧化碳?xì)怏w；
（2）a管中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為Fe₂O₃+3CO$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂；
（3）B裝置除了吸收CO₂氣體外，還可收集純凈的一氧化碳，防止一氧化碳逸出污染空氣；
（4）判斷氧化鐵與一氧化碳在加熱條件下發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)現(xiàn)象是紅色粉末變黑；
（5）若a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a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(huì)發(fā)生爆炸進(jìn)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)此書寫方程式；
（3）根據(jù)氫氧化鈉的性質(zhì)，裝置C中的氫氧化鈉溶液可以把尾氣中的二氧化碳全部除去，同時(shí)把剩余的一氧化碳?xì)怏w收集，以防止一氧化碳排出而污染空氣；
（4）根據(jù)一氧化碳還原氧化鐵的知識(shí)解答；
（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(jì)算出生成鐵的質(zhì)量，并進(jìn)而計(jì)算氧化鐵的質(zhì)量或通過(guò)氧化鐵中氧元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)計(jì)算．

解答 解：（1）一氧化碳具有可燃性，與空氣混合，加熱可能會(huì)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）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(xué)方程式為3CO+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂；
（3）裝置C內(nèi)盛有氫氧化鈉溶液可以除去尾氣中的二氧化碳，同時(shí)一氧化碳?xì)怏w排出裝置內(nèi)的溶液而被收集，防止造成空氣污染；
（4）一氧化碳與氧化鐵反應(yīng)生成的鐵粉是黑色的，故會(huì)觀察到紅色粉末變黑的現(xiàn)象；
（5）氧化鐵Fe₂O₃中Fe與O元素的質(zhì)量比=（56×2）：（16×3）=7：3，因此，氧化鐵中氧元素質(zhì)量為2.4g時(shí)，鐵元素的質(zhì)量=2.4g×$\frac{7}{3}$=5.6g，則氧化鐵的質(zhì)量為：2.4g+5.6g=8g；
故答案為：（1）先通一氧化碳排盡玻璃管內(nèi)空氣；
（2）3CO+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂；
（3）可收集純凈的一氧化碳，防止一氧化碳逸出污染空氣；
（4）紅色粉末變黑
（5）8．

點(diǎn)評(píng) 運(yùn)用對(duì)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(jìn)行簡(jiǎn)單的分析和計(jì)算，是解答類似問(wèn)題的一般方法．