Question

13．甲酸（HCOOH）通常是一种无色易挥发的液体，具有酸的通性．它在浓硫酸作用下易分解，反应方程式为：HCOOH$\frac{\underline{\;浓硫酸\;}}{\;}$CO↑+H₂O，某课外活动小组的同学欲用该反应来制取CO来还原氧化铁，检验气体产物，并测定某氧化铁样品的纯度（假设每步化学反应都完全，氧化铁样品中的杂质不参加反应）．现有下列仪器或装置供选择：

（1）用甲酸滴入浓硫酸的方法制取CO，应选（填序号）②装置．
（2）用上述仪器或装置制取纯净干燥的CO来还原氧化铁，并检验气体产物，各仪器的接口连接顺序为（填字母）B接D、C接H、H接I，J接F．
（3）小组同学称量10.0g氧化铁样品加入玻璃管，测得样品与玻璃管的总质量为60.0g，完全反应并冷却后再称量玻璃管与剩余固体的总质量为57.6g，则氧化铁样品中氧化铁的质量分数为80%．
（4）上述实验的尾气不能直接排放到空气中，请你说出一种处理尾气的方法点燃（用气球收集）．

Answer 1

分析 （1）考虑分液漏斗可以控制液体药品的滴加速率；
（2）实验要按照一定的步骤进行，通过③装置中的氢氧化钠溶液可以除去甲酸气体，通过⑤浓硫酸干燥气体，通过装置⑥可以还原氧化铁，通过装置④可以检验生成的气体中是否含有二氧化碳；
（3）氧化铁还原为铁，质量减轻，运用差量法可求出氧化铁的质量，再利用质量分数公式求算．
（4）根据一氧化碳能燃烧的性质考虑尾气处理．

解答 解：（1）用滴入浓硫酸方法制取CO，应选②装置．故填：②．
（2）各仪器的接口按气流方向的连接顺序为：产生的一氧化碳通过B导出后，由导管D导入中，除去甲酸气体后，再由导管C导出，C接H通过浓硫酸干燥气体，通过导管H导入玻璃管中，反应后的气体通过导管J导入澄清石灰水中．故填：B接D、C接H、H接I，J接F；
（3）原有样品为氧化铁（10g），玻璃管的质量为50g，故反应后为剩余固体为（7.6g），减少的质量为2.4g，实质就是氧元素的质量，运用差量法解题
设氧化铁的质量为x．
  3CO+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$3CO₂+2Fe△m
      160            112      48
       x                   （10-7.6）g
则$\frac{160}{48}=\frac{x}{（10-7.6）g}$，解得x=8g．
氧化铁的质量分数为：$\frac{8g}{10g}$×100%=80%
（4）因为一氧化碳会燃烧生成二氧化碳，二氧化碳不污染空气，可以直接排到大气中．
故答案为：
（1）②．（2）B接D、C接H、H接I，J接F．
（3）80%．（4）点燃（用气球收集）．

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．