Question

11．某化学探究活动小组欲用实验制得的一氧化碳（其中混有水蒸气和二氧化碳）来测定赤铁矿中氧化铁的含量，设计了如图所示的实验装置（其中无水硫酸铜遇水能由白色变为蓝色，碱石灰为氢氧化钠和氧化钙的混合物）．

请按要求回答下列问题：
（1）D装置作用是证明进入E装置的气体中无水蒸气，则B装置的作用是检验二氧化碳是否完全除净；G装置的作用是防止空气中的二氧化碳和水蒸气进入装置F造成误差．
（2）E装置中发生反应的化学方程式为Fe₂O₃+3CO$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO₂，小峰同学通过称量F装置反应前、后的质量来计算，若按这一方案进行实验，则还缺少的一个数据是赤铁矿样品的质量．
（3）如将A、B装置连接在D、E之间，并记录小峰同学所需的数据，则计算出氧化铁的含量偏大（填“偏大”、“偏小”或“相同”）．
（4）请你指出探究活动小组设计的这个实验方案的明显不足之处：缺少尾气处理装置．

Answer 1

分析 （1）根据氢氧化钙的化学性质以及碱石灰的性质来分析；
（2）根据反应的原理来书写化学方程式，根据测定样品中氧化铁含量的原理来分析；
（3）根据颠倒后无法除去水蒸气来分析；
（4）根据一氧化碳有毒来分析．

解答 解：（1）A中的氢氧化钠溶液可以除去混合气体中的二氧化碳，则装置B中的澄清的石灰水是用来检验二氧化碳是否完全除净；G中的碱石灰是为了防止空气中的二氧化碳和水蒸气进入装置F造成误差；故填：检验二氧化碳是否完全除净；防止空气中的二氧化碳和水蒸气进入装置F造成误差；
（2）工业常用赤铁矿（主要成分为氧化铁）和一氧化碳在高温条件下炼铁，该反应的化学方程式为：Fe₂O₃+3CO$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO₂；通过称量F装置反应前、后的质量差就是生成二氧化碳的质量，利用化学方程式，根据二氧化碳的质量计算出氧化铁的质量，要想计算出赤铁矿中氧化铁的含量还必须要知道赤铁矿样品的质量；
故答案为：Fe₂O₃+3CO$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO₂；赤铁矿样品的质量；
（3）如将A、B装置连接在D、E之间，就没有将气体中混有的水蒸气完全除去，造成装置F中增重的质量偏大，则计算出氧化铁的含量偏大；故填：偏大；
（4）反应后的尾气中含有有毒的一氧化碳气体，不能直接排放到空气中，要进行尾气的处理，以防造成空气污染；故填：缺少尾气处理装置．

点评 合理设计实验，科学地进行实验、分析实验，是得出正确实验结论的前提，因此要学会设计实验、进行实验、分析实验，为学好化学知识奠定基础．