Question

12．利用如图装置在实验室模拟炼铁，并将得到的尾气中的一氧化碳和二氧化碳进行分离和收集．（提示：NaOH溶液可以吸收CO₂气体．）
实验步骤如下：

（1）检查装置气密性．
（2）取一定质量的氧化铁加入硬质玻璃管中，其它容器中各加入适量试剂（如图所示）．
（3）关闭分液漏斗开关和K₂，打开K₁，通入CO气体一段时间，排除装置内的空气．此时装置存在的缺陷是一氧化碳排放会造成空气污染．
（4）继续通CO，在出口M处将气体干燥并用小试管收集后检验气体纯度．待装置内气体纯净后，打开分液漏斗开关K，将足量的氢氧化钠溶液放入锥形瓶中，使液面没过导管下端，关闭开关K，点燃酒精喷灯，装置A的玻璃管中反应的化学方程式是3CO+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO₂．当装置C中的现象是不变浑浊时，说明装置B中的反应是充分的，立即关闭K₁，打开K₂，装置D中收集到的气体是CO．
（5）一段时间后，停止加热，继续通CO气体至装置A的药品冷却．经称量氢氧化钠溶液增重2.64g，此时生成Fe的质量是2.2g（结果精确到0.1g）．

Answer 1

分析 （3）尾气中含有有毒的一氧化碳气体；
（4）根据反应原理来书写化学方程式以及氢氧化钠的性质来分析；
（5）氢氧化钠溶液增重的质量即反应中生成二氧化碳的质量，利用化学方程式进行计算．

解答 解：（3）该装置没有尾气处理装置，故填：一氧化碳排放会造成空气污染； 
（4）在高温的条件下，一氧化碳与氧化铁反应生成铁和二氧化碳，二氧化碳进入B中，与氢氧化钠溶液反应，若C中澄清的石灰水不变浑浊则说明B中反应充分；故填：
3CO+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO₂；不变浑浊；
（5）氢氧化钠溶液增重2.64g，即一氧化碳还原氧化铁中生成的二氧化碳的质量，设生成铁的质量为x，则
3CO+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO₂
112  132
x   2.64g
$\frac{112}{132}=\frac{x}{2.64g}$
x≈2.2g
故填：2.2．

点评 本题考查了根据化学方程式的计算，完成此题，可以依据题干提供的信息结合反应的化学方程式进行．