Question

1．某兴趣小组利用以下实验装置模拟工业炼铁的主要过程：

（1）装置甲中发生的反应为：HCOOH（甲酸）$→_{△}^{浓硫酸}$CO↑+H₂O．已知甲酸是一种无色有刺激性气味的液体．制取一氧化碳时应该a（填字母）．
a．将甲酸滴入浓硫酸      b．将浓硫酸滴入甲酸      c．将甲酸与浓硫酸混合后加入
（2）请按合适的顺序连接好以下装置：甲→丙→丁→乙
（3）丙装置中碱石灰的作用是除去一氧化碳中的甲酸和水蒸气．
（4）实验将近完成时，熄灭装置甲、乙、丁中酒精灯的先后顺序为丁甲乙．
（5）为了探究影响反应产物的外界因素，在Fe₂O₃与CO反应部位，该小组同学分别用酒精灯和酒精喷灯进行了两次实验，结果如下：

加热方式	通CO加热 时间/min	澄清石灰水变 浑浊时间/min	产物颜色	产物能否全部 被磁铁吸引
酒精灯	30	5	黑色	能
酒精喷灯	30	1	黑色	能

①甲同学猜想黑色产物中可能含有碳单质．乙同学排除了该可能，他提出的两种理由是：碳单质不会被磁铁吸引、从氧化还原角度分析不可能生成碳单质等．
②丙同学查找资料发现，Fe₃O₄也能被磁铁吸引，对黑色产物成分提出以下三种假设：i．全部为铁；ii．全部为四氧化三铁；iii．四氧化三铁和铁的混合物．

Answer 1

分析 （1）装置甲中发生的反应为：HCOOH（甲酸）$→_{△}^{浓硫酸}$CO↑+H₂O，制取一氧化碳时应该将甲酸滴入浓硫酸，不能将浓硫酸滴入甲酸中；
（2）根据制备CO，除杂、还原氧化铁、尾气处理连接装置；
（3）丙装置中碱石灰的作用是除杂；
（4）实验将近完成时，防止倒吸先熄灭装置丁中酒精灯，尾气处理最后熄灭；
（5）①因为产物能全部被磁铁吸引，所以不会有碳生成，又因为CO作还原剂化合价升高不可能生成碳单质，据此分析；
②根据Fe₃O₄也能被磁铁吸引，则组合可能为全部为铁，全部为Fe₃O₄，铁和Fe₃O₄都有．

解答 解：（1）装置甲中发生的反应为：HCOOH（甲酸）$→_{△}^{浓硫酸}$CO↑+H₂O，因为甲酸具有挥发性，加热导致甲酸促进恢复，降低甲酸的利用率，所以制取一氧化碳时应该将甲酸滴入浓硫酸，故选：a；
（2）根据实验原理，应分为制备CO，除杂、还原氧化铁、尾气处理连接装置，所以顺序为甲丙丁乙，故答案为：丙；丁；乙；
（3）丙装置中碱石灰的作用是除杂，所以作用为除去CO中的甲酸和水蒸气，故答案为：除去CO中的甲酸和水蒸气；
（4）实验将近完成时，防止倒吸先熄灭装置丁中酒精灯，尾气处理最后熄灭，所以熄灭装置甲、乙、丁中酒精灯的先后顺序为丁甲乙，故答案为：丁甲乙；
（5）①因为产物能全部被磁铁吸引，所以不会有碳生成，又因为CO作还原剂化合价升高不可能生成碳单质，
故答案为：碳单质不会被磁铁吸引；CO作还原剂化合价升高不可能生成碳单质；
②根据Fe₃O₄也能被磁铁吸引，则组合可能为全部为铁，全部为Fe₃O₄，铁和Fe₃O₄都有，故答案为：全部为Fe₃O₄；铁和Fe₃O₄都有．

点评 本题考查了气体的制备及其工业炼铁的装置的选择等，题目涉及的知识点较多，侧重于基础知识的综合应用的考查，题目难度中等．