Question

某課外活動小組擬用下列裝置做煉鐵原理的實驗，同時檢測氧化鐵礦的純度（假設礦石不含其他與CO反應的成分），并除去尾氣．CO用H₂C₂O₄（乙二酸）

濃硫酸  .

加熱

CO₂↑+CO↑+H₂O來制取．與Fe₂O₃反應的CO需純凈、干燥．
（1）若所制的氣體的流向為從左向右時，下列儀器組裝連接的順序是（用a，b…表示）：

 

；
（2）裝置乙的作用是

 

；
（3）實驗結束后，先熄滅

 

處的酒精燈，再熄滅

 

處的酒精燈，其主要原因是

 

；
（4）為了保護環境，怎樣處理儀器末端導出的CO（寫出具體方法）：

 

；
（5）實驗前氧化鐵礦粉末的質量為ag，實驗后測得乙和丙的質量分別增加了yg和zg，則氧化鐵礦粉末中氧化鐵的質量分數為

 

．

Answer 1

分析：（1）得到純凈干燥的一氧化碳應先純凈后干燥．；
（2）二氧化碳與燒堿會發生反應，從而吸收二氧化碳；
（3）Fe受熱時還會被氧化；
（4）一氧化碳有劇毒，不能直接排放到空氣中；
（5）乙裝置增加的1.76g是生成的二氧化碳的質量，根據一氧化碳還原氧化鐵的化學方程式3CO+Fe₂O₃

△   .

2Fe+3CO₂根據二氧化碳的質量可求出氧化鐵的質量，進而求出鐵礦石中氧化鐵的質量分數．

解答：解：（1）要得到純凈干燥的一氧化碳，首先要通過燒堿除去一氧化碳中的二氧化碳，然后通過濃硫酸除去一氧化碳中的水分，因此裝置連接順序應是abcfghide或adefghibc；
（2）裝置乙和丙中都盛有過量的濃燒堿，但乙和丙裝置的不同點在于b和d，a導管可以連接下一個裝置將氣體導入，故丙裝置是用來除去一氧化碳中二氧化碳的，乙裝置是用來檢驗并吸收二氧化碳的；
（3）反應結束時還原出的鐵單質高溫下還可以與O₂反應，所以應使Fe在CO的還原性氣氛中慢慢冷卻，才能防止再被氧化． 
（4）因為一氧化碳還原氧化鐵實驗結束時還要繼續通一氧化碳直到玻璃管冷卻，一氧化碳有劇毒，不能直接排放到空氣中，為了保護環境，所以將排出的CO點燃；
（5）根據化學方程式中生成物CO₂的質量可求出反應物氧化鐵的質量．
故答案是：（1）abcfghide或adefghibc；
（2）吸收CO₂；
（3）戊（0.5分）甲（0.5分）防止還原產生的Fe受熱時被氧化；
（4）點燃 （或用氣囊收集）；
（5）

40y

33a

×100%或

40z

33a

×100%．

點評：本題考查了學生對金屬冶煉原理的理解程度，也考查了學生的實驗能力，注重對實驗現象的觀察．