Question

19．某化學(xué)興趣小組的同學(xué)在活動(dòng)中展示了一套如圖所示實(shí)驗(yàn)裝置（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)）．

查閱資料：草酸在濃硫酸存在時(shí)加熱發(fā)生如下反應(yīng)：H₂C₂O₄$→_{△}^{濃H_{2}SO_{4}}$CO↑+CO₂↑+H₂O通過討論，同學(xué)們對(duì)這套裝置有了多種認(rèn)識(shí)．
（1）第一組同學(xué)說：從實(shí)驗(yàn)安全和實(shí)驗(yàn)操作程序看，首先要檢查裝置的氣密性，實(shí)驗(yàn)開始時(shí)先點(diǎn)燃A（填A(yù)或D）處的酒精燈，實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)，先熄滅D（填A(yù)或D）處的酒精燈．
（2）第二組同學(xué)說：用該裝置可以進(jìn)行一氧化碳與氧化鐵反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)，其中B裝置的作用為吸收A中反應(yīng)生成的二氧化碳；E裝置的作用為吸收D中反應(yīng)生成的二氧化碳，并且收集一氧化碳；一氧化碳與氧化鐵反應(yīng)的化學(xué)方程式為3CO+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$3CO₂+2Fe．
（3）第三組同學(xué)說：用該裝置還可以測(cè)定氧化鐵樣品中氧化鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．他們的測(cè)定方法是：稱取氧化鐵樣品10g，完全反應(yīng)并冷卻后再稱量剩余固體的總質(zhì)量為7.6g．則實(shí)驗(yàn)測(cè)得氧化鐵樣品中氧化鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為80%．

Answer 1

分析 （1）CO不純，點(diǎn)燃可能會(huì)引起爆炸，應(yīng)讓CO充滿整個(gè)裝置，所以要先讓A中反應(yīng)發(fā)生，結(jié)束時(shí)為防止鐵被氧化，要繼續(xù)通一會(huì)CO，所以要先停止D加熱；
（2）根據(jù)B裝置中氫氧化鈉溶液可以吸收二氧化碳分析；根據(jù)反應(yīng)物、反應(yīng)條件、生成物寫出化學(xué)方程式；
（3）根據(jù)一氧化碳還原氧化鐵的化學(xué)方程式和提供的數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算即可．

解答 解：（1）CO是可燃性氣體，不純點(diǎn)燃會(huì)發(fā)生爆炸，所以應(yīng)先讓CO充滿整個(gè)裝置，故實(shí)驗(yàn)開始時(shí)先加熱A處的酒精燈；實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)，為防止生產(chǎn)的鐵被氧化，要繼續(xù)通一會(huì)CO，所以要先熄滅D處酒精燈；故答案為：A； D．
（2）B裝置中的氫氧化鈉溶液可以吸收A裝置中產(chǎn)生的二氧化碳，防止二氧化碳干擾D中的反應(yīng)；E裝置中的氫氧化鈉溶液可以吸收D中生成的二氧化碳，并收集一氧化碳．一氧化碳還原氧化鐵的化學(xué)反應(yīng)式是：3CO+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$3CO₂+2Fe．故答案為：吸收A中反應(yīng)生成的二氧化碳；吸收D中反應(yīng)生成的二氧化碳，并且收集一氧化碳；3CO+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$3CO₂+2Fe．
（3）設(shè)樣品中氧化鐵的質(zhì)量為x，由提供的數(shù)據(jù)
3CO+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$3CO₂+2Fe△m
        160                        112  160-112=48
          x                                 10g-7.6g═2.4g
$\frac{160}{48}=\frac{x}{2.4g}$
解得：x=8g
純度為：$\frac{8g}{10g}$×100%=80%
故填：80%．

點(diǎn)評(píng) 此題綜合性很強(qiáng)，要根據(jù)物質(zhì)的性質(zhì)和題目要求，結(jié)合相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)操作進(jìn)行解答．