题目内容

草酸晶体(H2C2O4?2H2O)熔点较低,受热时会迅速熔化并发生分解,其分解反应的化学方程式为:H2C2O4?2H2O数学公式CO↑+CO2↑+3H2O.某实验小组为检验草酸分解产物中是否有CO,设计了如下图所示的实验装置.回答下列有关问题:

(1)写出A装置中仪器①的名称________.
(2)点燃A处酒精灯后,先收集一试管气体,用拇指________,若不发出尖锐的爆鸣声,才点燃E和D处的酒精灯.
(3)C装置的作用是________.
(4)D装置中发生反应的化学方程式是________.
(5)实验时D装置中可观察到的现象是________.
(6)实验结束时,应先熄灭________处(填“A”、“D”或“E”)的酒精灯.

解:(1)图中A装置中仪器①的名称是铁架台(或带铁夹的铁架台);
故答案是:铁架台(或带铁夹的铁架台);
(2)CO不纯遇火或加热会发生爆炸,检验CO的纯度要先收集一试管气体,用拇指堵住试管口迅速移近试管口,若不发出尖锐的爆鸣声证明较为纯净可以使用;
故答案是:堵住试管口,靠近火焰点火;
(3)浓硫酸有吸水性,可以干燥气体,以利于后续实验.
故答案是:除去CO气体中混有的水蒸气(或干燥CO气体);
(4)一氧化碳的还原性能和金属氧化物反应,生成金属和二氧化碳,其反应方程式为:CuO+COCu+CO2
故答案是:CuO+COCu+CO2;
(5)在一氧化碳还原氧化铜的实验中,因氧化铜为黑色,铜为红色,所以实验中可观察到D处黑色粉末变红;
故答案是:黑色固体逐渐变成红色;
(6)当氧化铜完全反应时,还要继续通一氧化碳,直到试管冷却为止,所以熄灭酒精灯时要先熄灭D处酒精灯最后熄灭E处酒精灯.E处酒精灯的作用就是点燃未反应的一氧化碳使它转化为二氧化碳,防止污染空气;
故答案是:D.
分析:(1)根据实验室常见仪器的名称填空;
(2)根据一氧化碳不纯遇火或加热会发生爆炸、一氧化碳的验纯方法解答;
(3)浓硫酸具有吸水性;
(4)根据反应物、生成物以及反应条件书写化学反应方程式;
(5)根据一氧化碳还原氧化铜的原理知,黑色的氧化铜被还原为红色的铜单质了;
(6)根据一氧化碳还原氧化铜实验需要注意事项填空.
点评:本题主要考查物质的化学性质及化学方程式的书写,要求学生具有良好的实验分析能力和解题能力.
练习册系列答案
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(2012?镇江)工业铁红的主要成分是Fe2O3,还含有少量的FeO、Fe3O4.为了测定铁红中铁的质量分数,兴趣小组的同学进行了如下的实验,请你参与过程分析.
【资料1】草酸晶体(H2C2O4?3H2O)在浓硫酸作用下受热分解,化学方程式为:
H2C2O4?3H2O
浓硫酸
△
CO2↑+CO↑+4H2O
(1)下列可用作草酸分解制取气体的装置是
d
d
(填字母编号)

【问题讨论】用下图所示装置进行实验:

(2)实验前应先
检查装置的气密性
检查装置的气密性
.
(3)进入D中的气体是纯净、干燥的CO,则A、C中的试剂依次是
c
c
、
a
a
(填字母编号)
a.浓硫酸        b.澄清石灰水        c.氢氧化钠溶液
(4)B装置的作用是
验证二氧化碳已除尽
验证二氧化碳已除尽
.
(5)对D装置加热前和停止加热后,都要通入过量的CO,其作用分别是:①加热前
将装置中的空气排出,防止发生爆炸
将装置中的空气排出,防止发生爆炸
.停止加热后
驱赶装置中滞留的二氧化碳,使其全部被E装置中碱石灰全部吸收
驱赶装置中滞留的二氧化碳,使其全部被E装置中碱石灰全部吸收
.
(6)写出D装置中所发生反应的一个化学方程式
3CO+Fe2O3
 高温 
.
 
2Fe+3CO2
3CO+Fe2O3
 高温 
.
 
2Fe+3CO2
.
【数据分析与计算】
【资料2】铁的常见氧化物中铁的质量分数:
 铁的氧化物  FeO  Fe2O3  Fe3O4
 铁的质量分数  77.8%  70.0%  72.4%
(7)称取铁红样品10.0g,用上述装置进行实验,测定铁红中铁的质量分数.
①D中充分反应后得到Fe粉的质量为mg,则
7.0
7.0
<m<
7.78
7.78
.
②实验前后称得E装置增重6.6g,则此铁红中铁的质量分数是
76.0%
76.0%
.
【实验反思】
反思1:本实验中如果缺少C装置(不考虑其它因素),则测得样品中铁的质量分数会
偏小
偏小
(填“偏小”、“不变”或“偏大”).
反思2:请指出【问题讨论】中实验装置的一个明显缺陷
缺少尾气处理装置
缺少尾气处理装置
.
工业铁红的主要成分是Fe2O3,还含有少量的FeO、Fe3O4.为了测定铁红中铁的质量分数,兴趣小组的同学利用草酸晶体(H2C2O4?3H2O)分解产生的气体产物进行了如下的实验,请你参与过程分析.
【资料】草酸晶体(H2C2O4?3H2O)在浓硫酸作用下受热分解,化学方程式为:
H2C2O4?3H2O
浓硫酸
△
CO2↑+CO↑+4H2O
【问题探究】用下图所示装置进行实验:

(1)进入D中的气体是纯净、干燥的CO,则A、C中的试剂依次是
c;a
c;a
(填字母编号).
a.浓硫酸          b.澄清石灰水          c.氢氧化钠溶液
(2)对D装置加热前和停止加热后,都要通入过量的CO,其作用分别是:①加热前将装置中的空气排出,防止发生爆炸;停止加热后
驱赶装置中滞留的二氧化碳,使其全部被E装置中碱石灰全部吸收.(合理即可)
驱赶装置中滞留的二氧化碳,使其全部被E装置中碱石灰全部吸收.(合理即可)
.
(3)写出D装置中所发生反应的一个化学方程式
3CO+Fe2O3
 高温 
.
 
2Fe+3CO2
3CO+Fe2O3
 高温 
.
 
2Fe+3CO2
.
(4)称取铁红样品10.0g,用上述装置进行实验,测定铁红中铁的质量分数.若实验前后称得E装置增重6.6g,则此铁红中铁的质量分数是
76.0%
76.0%
.(计算结果保留一位小数)
【实验反思】
反思1:本实验中如果缺少C装置(不考虑其它因素),则测得样品中铁的质量分数会
偏小
偏小
(填“偏小”、“不变”或“偏大”).
反思2:请指出【问题讨论】中实验装置的一个明显缺陷
缺少尾气处理装置
缺少尾气处理装置
.
(2013?扬州)某研究小组欲检验草酸晶体样品分解产物并测定其质量分数(假设杂质不参与反应).草酸晶体( H2C2O4?2H2O)的理化性质见表.
(1)加热分解草酸晶体最适宜的装置是
c
c
(填图1字母序号).

(2)图2是验证热分解产物中含CO,CO2的装置
①仪器a和b的名称分别是
烧杯
烧杯
和
酒精灯
酒精灯
.
②证明存在CO2的现象是
B中澄清的石灰水变浑浊
B中澄清的石灰水变浑浊
,证明存在CO的现象是
D中黑色固体变成红色
D中黑色固体变成红色
,D中反应的化学方程式是
CO+CuO
 加热 
.
 
Cu+CO2
CO+CuO
 加热 
.
 
Cu+CO2
.
③装置A的作用是
除去草酸蒸气,防止对二氧化碳的检验产生干扰
除去草酸蒸气,防止对二氧化碳的检验产生干扰
,气囊的作用是
收集一氧化碳,防止污染空气
收集一氧化碳,防止污染空气
.
(3)为测定样品中草酸晶体的质量分数,设计两种如下方案.  
熔点 沸点 热稳定性 与碱反应
101°C~102°C 150°C~160°C升华 100.1°C失去结晶水,175°C分解成CO2,CO,H2O 与Ca(OH)2反应产生白色沉淀(CaC2O4)
①称一定量样品用上图装置进行实验,测得装置D反应前后的质量差,由此计算出的实验结果比实际值偏低,排除仪器和操作的因素,其原因可能有:CO未完全反应、
生成的铜又被氧化
生成的铜又被氧化
.
②称取8.75g草酸晶体样品配制50.00g溶液,取10.00g溶液加适量的稀硫酸,然后滴加25.00g3.16%KMnO4溶液,恰好反应完全.
(已知:2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=K2SO4+2MnSO4+10CO2↑+8H2O)则KMnO4溶液显
紫红
紫红
色,25.00g3.16%KMnO4溶液中KMnO4的质量
0.79
0.79
g.请计算样品中的质量分数.[写出计算过程,M2(H2C2O4)=90,M2(H2C2O4?2H2O)=126,M2(KMnO4)=158].

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