Question

14．碳在O₂中燃烧产生CO和CO₂的混合气体，利用从混合气体中得到的纯净CO和铁锈反应，测定铁锈样品的组成（假定铁锈中只有Fe₂O₃•nH₂O和Fe两种成份），有以下几种仪器供选择：

（1）B仪器的名称洗气瓶．
（2）B中盛放的液态试剂是浓H₂SO₄．
（3）仪器的连接顺序D→B→A→C（填字母序号）．
（4）安装仪器后，点燃酒精灯之前进行的两步操作是：
①检查装置气密性，②通入混合气体一段时间排除体系的空气．
（5）碱石灰的作用是防止空气中的水进入体系影响实验结果．
（6）尾气的处理方法点燃．
（7）准确称量样品20.72 g置于硬质玻璃管中，充分反应后冷却称量，假设每步都完全反应，硬质玻璃管中剩余固体质量为16.64 g，C中浓H₂SO₄增重2.16 g，则n=3．
（8）下列情况会使测定结果n偏大的是ab．
a．缺少装置B
b．缺少装置C中的碱石灰
c．反应后固体中有少量Fe₂O₃•nH₂O．

Answer 1

分析 要得到纯净CO应先除CO₂，用D装置，再除H₂O用B装置，杂质除净用A装置进行CO和铁锈反应，用C吸收产生的H₂O，其中浓H₂SO₄增重即为H₂O的质量，碱石灰是防止空气中水蒸气进入装置C影响测定结果，
（1）B是除杂用的洗气瓶，导气管长进短出；
（2）B中是除取去一氧化碳气体中的H₂O用浓H₂SO₄．
（3）要得到纯净CO应先除CO₂，用D装置，再除H₂O用B装置，杂质除净用A装置进行CO和铁锈反应，用C吸收产生的H₂O，其中浓H₂SO₄增重即为H₂O的质量；
（4）只有验证气密性好，才能加药品开始实验为，为防止空气中O₂和Fe反应，必须先除掉空气中O₂；
（5）碱石灰防止空气中CO₂和水进入装置影响测定结果；
（6）CO用点燃除去产物无污染；
（7）Fe₂O₃?nH₂O和Fe共20.72 g剩余16.64 g，减少了4.08 g，减少的是nH₂O和Fe₂O₃中氧的质量，C中增重是H₂O，$\frac{n（O）}{n（{H}_{2}O）}$=$\frac{\frac{4.08-2.16}{16}}{\frac{2.16}{18}}$=1，Fe₂O₃中氧原子个数是3个，和H₂O个数1：1，所以n=3；
（8）缺少B则有水进入A，最后被C吸收使H₂O质量多了，缺少C中碱石灰，则有空气中H₂O进入浓H₂SO₄．

解答 解：（1）分析B仪器的形状和作用可知，装置是用来除去混合气体中杂质气体的仪器，名称为：洗气瓶，使用时导气管长进短出．
故答案为：洗气瓶；
（2）分析过程可知B装置是除去一氧化碳气体中的水蒸气，所以B中除H₂O的试剂用浓H₂SO₄，
故答案为：浓硫酸；
（3）要得到纯净CO应先除去混合气体中的CO₂，用D装置中的氢氧化钠吸收，再通过B装置中 的浓硫酸除去气体中H₂O，杂质除净后用A装置进行CO和铁锈反应生成铁和二氧化碳，装置C中浓硫酸吸收产生的H₂O，其中浓H₂SO₄增重即为H₂O的质量，碱石灰是减少空气中水蒸气被装置C吸收，装置连接顺序为DBAC，
故答案为：D　B　A　C；
（4）实验是气体反应和反应产物的测定，安装仪器后，点燃酒精灯之前进行的两步操作是，只有验证气密性好，才能加药品开始实验，为防止空气中O₂和Fe反应，必须先除掉空气中O₂，通入混合气体一段时间排除体系的空气，
故答案为：检查装置气密性，通入混合气体一段时间排除体系的空气；
（5）碱石灰是防止空气中CO₂和水进入装置C影响测定结果，
故答案为：防止空气中的水进入体系影响实验结果；
（6）CO气体难溶于水，和溶液一般不能发生反应，所以用点燃方法除去产物，生成二氧化碳无污染，
故答案为：点燃；
（7）Fe₂O₃?nH₂O和Fe共20.72 g剩余16.64 g，减少了4.08 g，减少的是nH₂O和Fe₂O₃中氧的质量，C中增重是H₂O，$\frac{n（O）}{n（{H}_{2}O）}$=$\frac{\frac{4.08-2.16}{16}}{\frac{2.16}{18}}$=1，Fe₂O₃中氧原子个数是3个，和H₂O个数1：1，所以n=3，
故答案为：3；
（8）a．缺少B则有水进入A，最后被C吸收使H₂O质量多了，结果偏高；
b．缺少C中碱石灰，则有空气中H₂O进入浓H₂SO₄，导致水的质量增大，测定结果偏高；
c．反应后固体中有少量Fe₂O₃•nH₂O，结晶水合物未全部分解，导致生成水减小，测定结果偏低，
故答案为：ab．

点评 本题考查化学实验中仪器连接和除杂质以及计算，主要是物质组成的实验探究，注意仪器的使用和作用分析判断，题目难度中等．