题目内容
17．
某同学用如图所示装置制取纯净、干燥的CO，并进行相关实验．资料：常温下，甲酸（HCOOH）是无色易挥发的液体，在浓硫酸作用下易分解．
甲酸分解的化学方程式为HCOOH$→_{△}^{浓硫酸}$CO↑+H2O．
【实验一】测定某氧化铁和铁的混合物中铁单质的含量．
（1）装置B中的试剂是氢氧化钠溶液，其作用是除去挥发出来的甲酸；装置C中的试剂是浓硫酸，其作用是吸水；点燃F中酒精灯的目的是尾气处理，防止污染空气．
（2）E中澄清石灰水变浑浊，反应的化学方程式是CO2+Ca（OH）2=CaCO3↓+H2O．
（3）装置D中观察到的现象是红色固体逐渐变黑，反应的化学方程式是3CO+Fe2O3$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO2．
（4）实验结束时，熄灭酒精灯的顺序是DAF（填对应装置序号）．
（5）若称取该混合物5.0g，充分反应后，玻璃管中剩余固体的质量为4.7g，原混合物中铁单质的质量分数为80%．
【实验二】测定样品的组成
若待测样品由氧化铁、氧化亚铁和四氧化三铁中的一种或几种组成，待充分反应后，实验数据记录如下：
| 样品质量 | 装置D中玻璃管和固体的总质量 | 装置E的质量 |
| 2.32g | 反应前55.72g | 反应前281.00g |
| 反应后55.08g | 反应后281.56g |
②该样品所有可能的组成是Fe3O4；Fe2O3、FeO；Fe3O4、Fe2O3、FeO．
分析 【实验一】根据已有的知识进行分析，二氧化碳能与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀，使溶液变浑浊，一氧化碳是有毒的气体，排放到空气中会污染空气，可以利用一氧化碳的可燃性进行燃烧处理，一氧化碳还原氧化铁生成铁和二氧化碳，会导致固体的质量减小，减小的质量即是氧化铁中氧元素的质量，据此可以进行解答；
【实验二】根据表格提供的数据计算，结合化学方程式为进行计算．
解答 解：（1）制取纯净、干燥的CO，需要将挥发出的甲酸和一氧化碳中混有的水蒸气除掉，要除去水蒸气可以利用浓硫酸的吸水性，一氧化碳是有毒的气体，排放到空气中会污染空气，可以利用一氧化碳的可燃性进行燃烧处理；
（2）氢氧化钙和二氧化碳反应生成碳酸钙沉淀和水，化学方程式为：CO2+Ca（OH）2=CaCO3↓+H2O；
（3）一氧化碳和氧化铁在高温的条件下反应生成铁和二氧化碳，实验现象为：红色固体逐渐变黑，化学方程式为：3CO+Fe2O3$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO2；
（4）实验结束时，要先停止给盛有固体样品的玻璃管加热，继续通入一氧化碳知道玻璃管冷却，故需要先停止D，然后停止A，由于一氧化碳是有毒的气体，故F最后停止，故填：DAF；
（5）由题意可以知道，固体质量减少0.3g，设氧化铁的质量为x，
3CO+Fe2O3$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO2 △m
160 48
x 0.3g
$\frac{160}{x}$=$\frac{48}{0.3g}$
x=1g
所以原混合物中铁的质量为：5g-1g=4g
铁单质的质量分数为：$\frac{4g}{5g}$×100%=80%；
实验二：①不选用装置B的质量的理由是：装置B不能将反应产生的CO2全部吸收；
②根据表格数据：要用差量法理解：装置A质量减轻的原因是氧化铁样品丢掉了氧．减轻的质量就是样品中氧元素的质量=55.72g-55.08g=0.64g，混合物中氧元素的质量分数为：$\frac{0.64g}{2.32g}$×100%=27.6%，而Fe3O4中含氧：27.6%；而Fe2O3中含氧：30%；而FeO中含氧：22.2%；所以该样品所有可能的组成是：Fe3O4； Fe2O3、FeO； Fe3O4、Fe2O3、FeO．
故答案为：实验一：（1）氢氧化钠溶液，除去挥发出来的甲酸，浓硫酸，吸水，尾气处理，防止污染空气；
（2）CO2+Ca（OH）2=CaCO3↓+H2O；
（3）3CO+Fe2O3$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO2；
（4）DAF；
（5）80%；
实验二：①装置B不能将反应产生的CO2全部吸收；
②Fe3O4； Fe2O3、FeO； Fe3O4、Fe2O3、FeO．
点评 本考点考查了铁的冶炼，是结合课本知识的信息．炼铁的原理是用还原剂一氧化碳把铁从它的氧化物中还原出来，因为一氧化碳有毒，因此要进行尾气处理．本题还考查了实验数据的处理，并对实验进行了评价，是中考考查的重点之一，本考点一般出现在实验题中．
【实验1】验证二氧化锰是过氧化氢分解反应的催化剂
某同学设计如下实验：分别取5mL5%的过氧化氢溶液于两支试管中，向B中试管内加入少量二氧化锰（如图1所示）．A中带火星的木条不复燃，B中带火星的木条复燃．
A中木条不复燃的原因是氧气的浓度不够或没有氧气产生，B中反应的化学方程式是2H2O2$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H2O+O2↑．
有同学认为上述实验方案不足以证明二氧化锰是该反应的催化剂，理由是不能证明二氧化锰在反应前后的质量和化学性质没有改变．
【实验2】为探究二氧化锰对氯酸钾分解的催化作用．在相同条件下，同学们按下表进行实验，并记录相关数据．（其他影响实验的因素均相同）
| 编号 | KC103 质量/g | 其他物质质量/g | 待测数据 |
| 实验1 | 2.0 | / | |
| 实验2 | a | Mn02 0.5 |
②表中的待测数据指D（填字母序号）．
A．氧气的质量 B．反应后固体的质量
C．氧气的体积 D．单位时间内产生氧气的体积
③设计“实验1”的目的是对比．
【拓展】
（1）同学们继续探究二氧化锰是否参与了氯酸钾的分解反应．
氯酸钾和二氧化锰混合加热的化学方程式为：2KClO3$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KC1+302↑．已知氯酸钾与二氧化锰混合加热时连续发生如下反应，试分析后按要求填空．
（I）2KC103+2Mn02$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2KMn04+Cl2↑+02↑；
（Ⅱ）2KMnO4$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K2MnO4+MnO2+O2↑（用化学方程式表示）；
（Ⅲ）K2Mn04+Cl2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2KCl+Mn02+02↑．
通过以上分析，同学们得出结论：二氧化锰参与了氯酸钾的分解反应．
（2）氟利昂释放出的氯原子参与了臭氧层的破坏，其他微观示意图如图2，综合图中①②③的反应过程，写出臭氧层被破坏的化学方程式：2O3$\frac{\underline{\;\;\;CL\;\;\;}}{日光}$3O2．
