题目内容

某兴趣小组用一氧化碳（含少量二氧化碳）来测定一种铁的氧化物（Fe_XO_Y）的组成，实验装置如下图所示：

根据上图回答：
（1）甲装置中发生反应的化学方程式______．
（2）当丙装置中的铁的氧化物（Fe_XO_Y）全部被还原后，剩余固体的质量为16.8g，同时测得丁装置的质量增加了17.6g．则Fe_XO_Y的化学式为．
（3）上述实验中，如果没有甲装置，将使测定结果中铁元素与氧元素的质量的比值（填“偏大”、“偏小”或“无影响”）．
（4）如果将甲装置与乙装置的顺序调换，对实验结果影响（选填“有”或“无”）．
（5）对此实验方案的设计，你有何改进意见？．

解：（1）其中甲装置装NaOH目的是将一氧化碳（含少量二氧化碳）中的二氧化碳除去，以免影响实验结果；其CO₂与NaOH 反应生成Na₂CO₃和水，故化学方程式：
CO₂+2NaOH=Na₂CO₃+H₂O
（2）当丙装置中的铁的氧化物（Fe_XO_Y）全部被还原后，剩余固体的质量为16.8g，可知生成的铁的质量为16.8g；又测得丁装置的质量增加了17.6g，可知生成的CO₂质量为17.6g；根据题意可得：
YCO+Fe_XO_Y $\text{[math]}$ XFe+YCO₂
56X 44Y
16.8g 17.6g
$\text{[math]}$ = $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ = $\text{[math]}$
故则Fe_XO_Y的化学式为 Fe₃O₄
（3）没有甲装置，其中会导致丁装置的质量远远增加，从而使得氧元素的质量增加，将使测定结果中铁元素与氧元素的质量的比值偏小
（4）如果将甲装置与乙装置的顺序调换，会造成实验中混有水蒸气从而使得他们的质量增加，对实验结果有影响．
（5）可将上述装置除尾气的部分，改成用气球收集，这样收集到的未燃的一氧化碳还可以重复利用．
故正确答案：（1）CO₂+2NaOH=Na₂CO₃+H₂O
（2）Fe₃O₄
（3）偏小
（4）有
（5）可以将尾气处理用的酒精灯换成气球
分析：本题是要利用一氧化碳的还原性来探究一种铁的氧化物（Fe_XO_Y）的组成，因为CO具有还原性可以将铁的氧化物中的铁还原出来，T同时生成CO₂．此为CO具有毒性，所以在实验中要将尾气CO进行无害化处理；那么根据题意和装置进行分析，各装置设计的目的和步骤，以及在此实验中的注意事项，然后进行解答．
点评：本题是一道探究性实验题，历年中考的难点也是重点；它以课本的一氧化碳还原氧化铁为依据，尝试了知识的变化角度和迁移能力的考查，在平时的学习中要注意学会举一反三的实践应用．CO的还原性可以将铁的氧化物中的铁还原出来，同时它的毒性，要进行无害处理，避免环境污染．