Question

2．某課外活動(dòng)小組擬用下列裝置做煉鐵原理的實(shí)驗(yàn)，同時(shí)檢測氧化鐵礦的純度（假設(shè)礦石不含其它與CO反應(yīng)的成分），并除去尾氣．
CO用H₂C₂O₄（乙二酸）$\frac{\underline{\;濃硫酸\;}}{△}$CO₂↑+CO↑+H₂O來制取．與Fe₂O₃反應(yīng)的CO需純凈、干燥．
（1）若所制的氣體的流向?yàn)閺淖笙蛴視r(shí)，下列儀器組裝連接的順序是（用“a，b，c…”表示）abcfghide．
（2）裝置乙的作用是吸收CO₂．
（3）實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，先熄滅戊處的酒精燈，再熄滅甲處的酒精燈，其主要原因是防止還原產(chǎn)生的Fe受熱時(shí)被氧化．
（4）為了保護(hù)環(huán)境，怎樣處理儀器末端導(dǎo)出的CO（寫出具體方法）：點(diǎn)燃．
（5）實(shí)驗(yàn)前氧化鐵礦粉末的質(zhì)量為x g，實(shí)驗(yàn)后測得乙和丙的質(zhì)量分別增加了y g和z g，則氧化鐵礦粉末中氧化鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為$\frac{40z}{33x}$×100%．

Answer 1

分析 （1）得到純凈干燥的一氧化碳應(yīng)先純凈后干燥．；
（2）二氧化碳與燒堿會(huì)發(fā)生反應(yīng)，從而吸收二氧化碳；
（3）Fe受熱時(shí)還會(huì)被氧化；
（4）一氧化碳有劇毒，不能直接排放到空氣中；
（5）根據(jù)一氧化碳還原氧化鐵的化學(xué)方程式3CO+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂根據(jù)二氧化碳的質(zhì)量可求出氧化鐵的質(zhì)量，進(jìn)而求出鐵礦石中氧化鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．

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(yīng)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(diǎn)在于b和d，a導(dǎo)管可以連接下一個(gè)裝置將氣體導(dǎo)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(yàn)并吸收二氧化碳的；
（3）反應(yīng)結(jié)束時(shí)還原出的鐵單質(zhì)高溫下還可以與O₂反應(yīng)，所以應(yīng)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?yàn)橐谎趸�碳還原氧化鐵實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)還要繼續(xù)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(hù)環(huán)境，所以將排出的CO點(diǎn)燃；
（5）根據(jù)化學(xué)方程式中生成物CO₂的質(zhì)量也就是丙中的質(zhì)量增加量可求出反應(yīng)物氧化鐵的質(zhì)量．
設(shè)氧化鐵的質(zhì)量為a
3CO+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂
          160                      132
           a                          zg
       $\frac{160}{a}=\frac{132}{zg}$ 
a=$\frac{40}{33}$zg
氧化鐵礦粉末中氧化鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為$\frac{\frac{40}{33}zg}{xg}$×100%=$\frac{40z}{33x}$×100%
故答案是：（1）abcfghide或adefghibc；
（2）吸收CO₂；
（3）戊；甲；防止還原產(chǎn)生的Fe受熱時(shí)被氧化；
（4）點(diǎn)燃 （或用氣囊收集）；
（5）$\frac{40z}{33x}$×100%．

點(diǎn)評 本題考查了學(xué)生對金屬冶煉原理的理解程度，也考查了學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰�，注重對�?shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察．