Question

20．己知：甲酸（HCOOH） 常溫下是無色易揮發(fā)的液體，化學性質與鹽酸相似． 甲酸還可以在濃硫酸作用下分解，反應的化學方程式為：HCOOH$→_{△}^{濃硫酸}$CO↑+H₂O．
某化學興趣小組的同學利用下列裝置制備一氧化碳，并測定某赤鐵礦石樣品中氧化鐵的質量分數．（樣品中雜質不參加反應，裝置氣密性良好，各裝置內所裝試劑足量）

（1）裝置 D 玻璃管中反應的化學方程式為3CO+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂．
（2）裝置 B 的作用是吸收揮發(fā)出甲酸氣體，防止影響CO₂質量的測定，裝置C中的試劑是濃硫酸．點燃裝置F處酒精燈的目的是將尾氣處理，避免造成空氣污染．
（3）關于該實驗，下列說法正確的是AD
A．開始實驗時，先點燃 A 處酒精燈，一段時間后，再點燃 F 處酒精燈
B．實驗結束時，熄滅各處酒精燈和噴燈的順序依次是 A、D、F
C．反應后，裝置D玻璃管中的固體物質減少的質量等于E中增加的質量
D．若取赤鐵礦石樣品質量為m，充分反應后，D中玻璃管內的固體質量減少了n，則樣品中氧化鐵的質量分數為$\frac{10n}{3m}$×100%

Answer 1

分析 （1）根據化學反應的原理來分析；
（2）根據凈化氣體的方法以及一氧化碳有毒來分析；
（3）根據實驗過程中的注意事項以及反應的過程來分析．

解答 解：（1）一氧化碳與氧化鐵在高溫條件下反應生成鐵和二氧化碳．該反應的化學方程式為：3CO+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂；故填：3CO+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂；
（2）甲酸易揮發(fā)，所以B中的氫氧化鈉溶液可以吸收揮發(fā)出來的甲酸氣體，防止對二氧化碳的測定造成影響；C裝置內的濃硫酸對一氧化碳氣體進行干燥；反應后的尾氣中含有有毒的一氧化碳氣體，不能直接排放到空氣中，為了防止造成空氣污染，要對尾氣進行點燃處理；故填：吸收揮發(fā)出甲酸氣體，防止影響CO₂質量的測定；濃硫酸；將尾氣處理，避免造成空氣污染；
（3）A．開始實驗時，先點燃A處酒精燈，使產生的一氧化碳排凈裝置內的空氣，一段時間后，再點燃F處酒精燈將尾氣點燃，以免造成空氣污染，故正確；
B．實驗結束時，要先熄滅D處的酒精噴燈，等到裝置冷卻后再熄滅A處的酒精燈，最后熄滅F處的酒精燈，故錯誤；
C．裝置D玻璃管中的固體物質減少的質量是氧化鐵中氧元素的質量，E中增加的質量是反應生成二氧化碳的質量，二者并不相等，故錯誤；
D．設氧化鐵的質量為x，則
3CO+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂        固體減少
         160             112               160-112=48
           x                                         n
$\frac{160}{48}=\frac{x}{n}$
x=$\frac{10}{3}n$
則樣品中氧化鐵的質量分數為$\frac{\frac{10n}{3}}{m}×100%$=$\frac{10n}{3m}×100%$，故正確．
故填：AD．

點評 本題通過一氧化碳還原氧化鐵考查常見物質的性質，增加了學生分析問題的思維跨度，強調了學生整合知識的能力．