题目内容
【题目】(10分)某校化学研究性学习小组通过实验研究高炉炼铁的化学原理,设计了如下实验装置:
(1)已知HCOOH(甲酸) CO↑+H2O,根据该反应制取CO,A处应选用的气体发生装置是 (填小写字母序号);
(2)装置中仪器①的名称是 ;装置B内所盛放浓硫酸作用是干燥CO,D装置的作用为 (用化学方程式表示)。
(3)①实验开始时应先点燃 (填“A”或“C”)的热源;②反应前后C装置玻璃管内物质颜色变化是 ;③C装置玻璃管内发生反应的化学方程式为 ;④检验C中的产物是否为铁的方法是 ;⑤待C装置玻璃管内物质冷却后再停止通CO的目的是 。
(4)该装置有一个明显的缺陷,改进的方法为 。
(5)用高炉炼铁得到含杂质的铁10g(杂质不溶于水,也不参加反应)与100g稀硫酸恰好完全反应,滤去杂质,得到滤液质量为108.1g,则含杂质的铁中铁的质量分数为 。
【答案】(1)a;(2)铁架台;CO2 +Ca(OH)2 ==CaCO3↓+ H20;(3)A ;红棕色变黑;3CO+ Fe2O3 高温 2Fe + 3CO2;是否能被磁铁吸引等; 防止生成的铁被氧化,同时防止石灰水倒吸(4)没有尾气处理装置;(5)84%
【解析】
试题分析:(1)反应物为液体,条件为加热,故A处应选用的气体发生装置是a;(2)装置中仪器①的名称是铁架台;D装置作用检验生成的二氧化碳CO2 +Ca(OH)2 ==CaCO3↓+ H20;(3)实验开始时应先点燃 A处的热源,产生一氧化碳,并不断通入C装置发生的反应为3CO+ Fe2O3 高温 2Fe + 3CO2 ;④检验C中的产物是否为铁的方法是是否能被磁铁吸引等;待硬质粗玻璃管内物质冷却后再停止通CO的目的是为了防止生成的铁被氧化,同时防止澄清石灰水倒流入玻璃管内使较热的玻璃管炸裂;(4)实验中有一部分一氧化碳释放到了空气中,由于一氧化碳有毒,会污染空气,因此必须要对实验产生的尾气进行处理.处理方法将尾气进行点燃火收集起来都可;(5) 溶液增加的质量为108.1-100=8.1g;,每有56克铁参加反应,溶液质量就增加56-2=54克(产生2克氢气),所以铁的质量为(8.1/54)×56=8.4克.所以铁的质量分数为84%