Question

1．用含有二氧化碳和水蒸氣雜質(zhì)的某種還原性氣體測(cè)定一種鐵的氧化物（Fe_xO_y）的組成，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示．

根據(jù)上圖試回答：
（1）甲裝置的作用是吸收二氧化碳，反應(yīng)的化學(xué)方程式是2NaOH+CO₂=Na₂CO₃+H₂O．
（2）實(shí)驗(yàn)過(guò)程中丁裝置沒(méi)有明顯變化，而戊裝置中溶液出現(xiàn)了白色沉淀，則該還原性氣體是CO．
（3）當(dāng)丙裝置中的Fe_xO_y，全部被還原后，稱量剩余固體的質(zhì)量為16.8g，同時(shí)測(cè)得戊裝置的質(zhì)量增加了17.6g．則該鐵的氧化物的化學(xué)式為Fe₃O₄．

Answer 1

分析 （1）分析實(shí)驗(yàn)裝置可知：是通過(guò)測(cè)定生成二氧化碳的質(zhì)量和反應(yīng)后生成的金屬的質(zhì)量來(lái)判斷該氧化物的組成，所以原氣體中混有二氧化碳和水蒸氣必須先除去，并據(jù)二氧化碳和氫氧化鈉反應(yīng)原理書寫方程式；
（2）丁裝置沒(méi)有明顯變化，說(shuō)明生成物中無(wú)水，不是氫氣，而戊裝置中溶液出現(xiàn)了白色沉淀，說(shuō)明生成二氧化碳，則還原性氣體是一氧化碳；
（3）當(dāng)丙裝置中的Fe_xO_y，全部被還原后，稱量剩余固體的質(zhì)量為16.8g，同時(shí)測(cè)得戊裝置的質(zhì)量增加了17.6g．可知生成的鐵和二氧化碳的質(zhì)量，并結(jié)合方程式計(jì)算求解．

解答 解：（1）二氧化碳能與氫氧化鈉反應(yīng)，方程式為：2NaOH+CO₂═Na₂CO₃+H₂O，所以可用氫氧化鈉溶液除二氧化碳，故甲裝置的作用是除去（或吸收）二氧化碳；（2）丁裝置盛放的是無(wú)水硫酸銅，無(wú)水硫酸銅遇水會(huì)變藍(lán)，丁裝置沒(méi)有明顯變化，說(shuō)明沒(méi)有水生成，故該還原性氣體不是氫氣．戊裝置盛放的是石灰水，二氧化碳能使石灰水變渾濁，戊裝置中溶液出現(xiàn)了白色沉淀，故該還原性氣體是一氧化碳；
（3）丙裝置中的Fe_xO_y全部被還原，剩余固體為生成的鐵的質(zhì)量．戊裝置中盛放的石灰水吸水二氧化碳，增加的質(zhì)量為二氧化碳的質(zhì)量．       
yCO+Fe_XO_Y $\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$xFe+yCO₂
                56x  44y
              16.8g  17.6g
  $\frac{56x}{44y}$=$\frac{16.8g}{17.6g}$
 解得：$\frac{x}{y}$=$\frac{3}{4}$
所以該鐵的氧化物的組成為：Fe₃O₄
故答案為：（1）吸收二氧化碳；2NaOH+CO₂=Na₂CO₃+H₂O；
（2）CO；
（3）Fe₃O₄．

點(diǎn)評(píng) 該實(shí)驗(yàn)的目的是用還原性氣體測(cè)定鐵的氧化物的組成，解答的關(guān)鍵是分析實(shí)驗(yàn)裝置，了解每一步的作用．