Question

查閱資料：草酸在濃硫酸存在時加熱發生如下反應：
H₂C₂O₄

濃硫酸  .

△

CO↑+CO₂↑+H₂O．某化學課題組的同學欲用如下裝置完成如下實驗任務：
①用干燥純凈的CO氣體還原不純的氧化鐵試樣（其中的雜質不發生變化）；
②實驗CO氣體還原氧化鐵生成的氣體生成物的性質．

請回答下列問題：
（1）裝置C的作用是

 

；
（2）裝置D中發生反應的化學方程式為

 

；
（3）裝置E中出現的現象是

 

；
（4）從環境保護角度分析，此裝置存在的明顯不足是

 

；
（5）小明利用此裝置測定了該氧化鐵樣品中氧化鐵的質量分數，方法是：稱量氧化鐵樣品的質量10.0 g，玻璃管的質量為
50.0 g，完全反應并冷卻后再稱量玻璃管與剩余固體的總質量為57.6 g．則樣品中氧化鐵的質量分數為

 

．

Answer 1

分析：本題是在原有一氧化碳還原氧化鐵的實驗基礎上增加了制取純凈的一氧化碳的實驗，由題中信息，草酸分解后得到的一氧化碳中混有二氧化碳和水蒸氣，因此要預先除盡．氫氧化鈉與二氧化碳反應消耗，濃硫酸具有吸水性除去水分．產生的二氧化碳使澄清石灰水變渾濁，過程中可能一氧化碳過多，必須對尾氣進行處理．（5）中氧化鐵還原為鐵，質量減輕，運用差量法可求出氧化鐵的質量，再利用質量分數公式求算．

解答：解：（1）裝置C中所盛放濃硫酸具有吸水性，故答案為：干燥氣體或吸收水蒸氣
（2）高爐煉鐵的原理：3CO+Fe₂O₃

高溫  .

2Fe+3CO₂
（3）二氧化碳與氫氧化鈣反應生成不溶于水的白色沉淀碳酸鈣，故答案為：澄清石灰水變渾濁
（4）一氧化碳有毒，過程中可能一氧化碳過多，必須對尾氣進行處理．故答案為：沒有尾氣處理裝置
（5）原有樣品為氧化鐵（10g），反應后為剩余固體為（7.6g），減少的質量為2.4g，實質為氧元素的質量，運用差量法解題
設氧化鐵的質量為X
3CO+Fe₂O₃

高溫  .

2Fe+3CO_{2 固體質量差量}
     160        112       48
      X              （10-7.6）g
160：48=X：（10-7.6）g
X=8g
氧化鐵的質量分數為：8g÷10.0g×100%=80%
故答案為：80%

點評：本題考查了高爐煉鐵的原理、實驗現象、尾氣處理以及應用．