Question

【題目】已知碳酸亞鐵在隔絕空氣的條件下，受熱易分解生成氧化亞鐵和二氧化碳；在空氣中加熱則生成氧化鐵和二氧化碳。某化學(xué)興趣小組用下圖所示的裝置模擬煉鐵過程，并測定某樣品中碳酸亞鐵的含量（該裝置氣密性良好，B中氫氧化鈉溶液足量可吸收CO2）

實(shí)驗(yàn)步驟如下

I在硬質(zhì)玻璃管加入質(zhì)量為mg的碳酸亞鐵樣品，先打開K通入一氧化碳一段時(shí)間

II加熱裝置A中的固體樣品直到固體質(zhì)量不再減少后，停止加熱

III繼續(xù)通入一氧化碳直到裝置A冷卻到室溫后關(guān)閉K。

已知實(shí)驗(yàn)中測得裝置A中固體減少了a g，裝置B中液體質(zhì)量增加了b g。

回答下列問題：

（1）步驟I通入一氧化碳一段時(shí)間的目的是_________________；

（2）寫出碳酸亞鐵的化學(xué)式并標(biāo)出鐵元素的化合價(jià)________________；

（3）能判斷生成的二氧化碳全部被裝置B吸收的依據(jù)是：裝置B中質(zhì)量增加且__________；

（4）若生成的二氧化碳全部被裝置B吸收，不考慮水的蒸發(fā)且該樣品中所含雜質(zhì)不參加反應(yīng)，則a ___b（填“﹥”“﹦”或“﹤”）；固體樣品碳酸亞鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為___________；

（5）D處為收集尾氣的裝置，應(yīng)選擇_____________裝置（填“甲”“乙”或“丙”）。

Answer 1

【答案】排出裝置中的空氣，防止加熱時(shí)一氧化碳和空氣混合可能發(fā)生爆炸 C中無明顯現(xiàn)象 ﹤ 乙

【解析】

（1）步驟I通入一氧化碳一段時(shí)間的目的是排出裝置中的空氣，防止加熱時(shí)一氧化碳和空氣混合可能發(fā)生爆炸。故填：排出裝置中的空氣，防止加熱時(shí)一氧化碳和空氣混合可能發(fā)生爆炸。
（2）碳酸亞鐵中，碳酸根化合價(jià)是-2，根據(jù)化合物中元素化合價(jià)代數(shù)和為零可知，鐵元素化合價(jià)是+2，可以表示為。故填：。

（3）能判斷生成的二氧化碳全部被裝置B吸收的依據(jù)是：裝置B中質(zhì)量增加且C中無明顯現(xiàn)象。故填：C中無明顯現(xiàn)象。
（4）根據(jù)質(zhì)量守恒定律，A中的質(zhì)量減少是碳酸亞鐵反應(yīng)，最后變成鐵，所以減少的質(zhì)量是碳酸亞鐵中的碳元素和氧元素的質(zhì)量和，而裝置B中增加的質(zhì)量是二氧化碳的質(zhì)量，二氧化碳中碳元素和氧元素，不但有碳酸亞鐵中的，也有一氧化碳中的，所以裝置B中增加的質(zhì)量大于A中減少的質(zhì)量；即a﹤b。設(shè)碳酸亞鐵質(zhì)量為x。

x=。

固體樣品碳酸亞鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：==，故填：﹤；。

（5）由于尾氣中含有一氧化碳，會(huì)污染空氣，所以D處為收集尾氣的裝置，一氧化碳難溶于水，密度與空氣相近，因此采用排水法來收集，收集時(shí)應(yīng)導(dǎo)管短進(jìn)長出，應(yīng)選擇乙裝置。故填：乙。