解:(1)CO是可燃性氣體,不純點燃會發(fā)生爆炸,所以應先讓CO充滿整個裝置,故實驗開始時先加熱A處的酒精燈,使產生的一氧化碳排凈裝置內的空氣;實驗結束時,為防止生產的鐵被氧化,要繼續(xù)通一會CO直至裝置冷卻,所以要先熄滅D處酒精燈;從環(huán)保的角度考慮為防止有毒的未反應的一氧化碳通過E進入空氣,應在E后對一氧化碳進行處理,可采取用氣球收集或點燃的方法.
(2)B裝置內是氫氧化鈉能吸收產生的二氧化碳,E裝置則是吸收并檢驗二氧化碳的存在,D裝置中反應的化學方程式為:3CO+Fe
2O
33CO
2+2Fe;
置換反應是單質與化合物反應生成另外的單質和化合物的化學反應.而反應物中沒有單質,所以它不是置換反應;
(3)原有樣品為氧化鐵(10g),玻璃管的質量為50g,故反應后為剩余固體為(7.6g),減少的質量為2.4g,實質就是氧元素的質量,運用差量法解題
設氧化鐵的質量為X
3CO+Fe
2O
33CO
2+2Fe△m
160 112 48
x (60.0-57.6)g
=
,
解得,x=8g
氧化鐵的質量分數為:
×100%=80%
(4)E裝置在反應后增加的質量是反應中生成的二氧化碳的質量,如果B裝置吸收CO
2不充分或E吸收了裝置里空氣中的CO
2或者外界CO
2進入的干擾,就會使二氧化碳的質量增大,實際測定結果就會偏大:
(5)二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁,所以在裝置A之前可以裝置A與B之間增加一個形如B內盛澄清石灰水的洗氣瓶;
如果沒有C裝置,即沒有吸收CO中的水分,我們是按照D裝置中數據進行計算,是否吸收水分對測定結果沒有影響.
故答案為:(1)A;先;防止有毒氣體一氧化碳污染空氣;
(2)吸收A中反應生成的二氧化碳;檢驗D中反應生成的二氧化碳;3CO+Fe
2O
33CO
2+2Fe;否
(3)80%;
(4)B裝置吸收CO
2不充分;E吸收了裝置里空氣中的CO
2或者外界CO
2進入的干擾(給出一條合理答案即可).
(5)澄清石灰水;不變.
分析:本題是在原有一氧化碳還原氧化鐵的實驗基礎上增加了制取純凈的一氧化碳的實驗,由題中信息,草酸分解后得到的一氧化碳中混有二氧化碳和水蒸氣,因此要預先除掉二氧化碳.氫氧化鈉與二氧化碳反應消耗二氧化碳,濃硫酸具有吸水性除去水分.產生的二氧化碳使澄清石灰水變渾濁,過程中可能一氧化碳過多,必須對尾氣進行處理.(3)中氧化鐵還原為鐵,質量減輕,運用差量法可求出氧化鐵的質量,再利用質量分數公式求算.
點評:本題考查了一氧化碳還原氧化鐵的反應原理、步驟、實驗現象、尾氣處理以及應用.要注意有毒氣體不能隨意排放,必須經過處理后變成無害物質再排放.