Question

實(shí)驗(yàn)室用CO還原Fe₂O₃的方法粗略測(cè)定鐵的相對(duì)原子質(zhì)量．實(shí)驗(yàn)室制取的CO中含有少量的CO₂，設(shè)計(jì)如下裝置：

（1）②的作用是

 

（2）實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)，先關(guān)閉K₁、K₂，再熄滅酒精燈，在冷卻過程中可能導(dǎo)致的后果是

 

（3）該裝置明顯有一處錯(cuò)誤是

 

（4）稱量反應(yīng)前后 ③的質(zhì)量，進(jìn)而得到鐵的質(zhì)量為W g，稱量反應(yīng)前后 ④的質(zhì)量，得到CO₂的質(zhì)量為N g，則鐵的相對(duì)原子質(zhì)量=

 

（5）經(jīng)比較實(shí)驗(yàn)測(cè)定的鐵的相對(duì)原子質(zhì)量偏小，其原因可能是

 

（填字母）
a、裝置漏氣    b、雜質(zhì)未被除盡     c、稱量準(zhǔn)確、d、生成的 CO₂有一部分進(jìn)入澄清石灰水中
（6）將 ①中的 CO 從貯氣瓶里排出的操作是，打開K₁、K₂，向 ①中加入適當(dāng)?shù)囊后w，根據(jù)下列信息，你選擇的一種是

 

（填字母），不選擇其它兩種的共同原因

 

a、蒸餾水       b、飽和Ca（OH）₂ 溶液      c、飽和NaOH （溶液20℃時(shí)，S _Ca（OH）2=0.17g    S _NaOH=35g．）

Answer 1

分析：（1）根據(jù)裝置②中所盛放的藥品，判斷該裝置在整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程中所起的作用；
（2）分析關(guān)閉K₁、K₂時(shí)裝置連通的情況，判斷停止加熱后隨裝置后壓強(qiáng)的變化對(duì)裝置所產(chǎn)生的影響；
（3）根據(jù)CO是有毒氣體，使用時(shí)要注意其對(duì)空氣污染，分析裝置中存在的缺陷；
（4）根據(jù)反應(yīng)的化學(xué)方程式，由反應(yīng)中鐵與二氧化碳的質(zhì)量關(guān)系及實(shí)驗(yàn)所得到兩物質(zhì)的質(zhì)量，計(jì)算鐵元素的相對(duì)原子質(zhì)量；
（5）分析所提供的四種原因，判斷造成測(cè)定的鐵的相對(duì)原子質(zhì)量偏小的原因；
（6）根據(jù)排出CO氣體且能完全吸收混在其中二氧化碳?xì)怏w的要求，判斷所應(yīng)選用的液體．

解答：解：
（1）為防止還原劑CO為純凈干燥的氣體，在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)前要對(duì)氣體進(jìn)行凈化與干燥，因此裝置②中應(yīng)放入濃硫酸對(duì)CO氣體進(jìn)行干燥；
（2）實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)，先關(guān)閉K₁、K₂，再熄滅酒精燈，在冷卻過程中CO氣體不再通入，裝置內(nèi)氣體隨降溫體積減小，裝置內(nèi)壓強(qiáng)減小，與玻璃管相通的氫氧化鈉溶液因壓強(qiáng)減小而倒吸入玻璃管，可能導(dǎo)致的氫氧化鈉溶液會(huì)流到玻璃管中，使玻璃管驟冷炸裂；
（3）CO是一種有毒氣體，直接排放到空氣中會(huì)造成空氣污染，因此應(yīng)在裝置最后進(jìn)行尾氣的處理，而該裝置中卻沒有處理裝置；
（4）設(shè)鐵元素的相對(duì)原子質(zhì)量為m
3CO+Fe₂O₃

△   .

2Fe+3CO₂
             2m  3×44
             W    N

2m

W

=

3×44

N

  m=

3×44W

2N

（或

66W

N

）
（5）由于鐵的相對(duì)原子質(zhì)量為

3×44W

2N

（或

66W

N

）即使玻璃管內(nèi)反應(yīng)后所得固體的質(zhì)量與氫氧化鈉溶液所吸收二氧化碳的質(zhì)量相關(guān)，因此混合氣體雜質(zhì)未被除盡，會(huì)使氫氧化鈉溶液吸收二氧化碳質(zhì)量N偏大，而導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)測(cè)定的鐵的相對(duì)原子質(zhì)量偏�。谎b置漏氣或生成的 CO₂有一部分進(jìn)入澄清石灰水中，都會(huì)使氫氧化鈉溶液吸收二氧化碳質(zhì)量N偏小，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)測(cè)定的鐵的相對(duì)原子質(zhì)量偏大；
（6）由于蒸餾水或飽和Ca（OH）₂ 溶液吸收二氧化碳的量較少，可能導(dǎo)致混在CO氣體中的二氧化碳?xì)怏w不能全部吸收，而影響測(cè)定結(jié)果，故應(yīng)選用飽和NaOH 溶液．
故答案為：
（1）干燥氣體；
（2）導(dǎo)致氫氧化鈉溶液會(huì)流到玻璃管中，使玻璃管驟冷炸裂；
（3）未進(jìn)行尾氣處理；
（4）

3×44W

2N

（或

66W

N

）；
（5）b；
（6）c；吸收的二氧化碳少．

點(diǎn)評(píng)：正確理解裝置中各個(gè)裝置的作用，對(duì)于正確分析測(cè)定結(jié)果起到至關(guān)重要的作用，體現(xiàn)出實(shí)驗(yàn)?zāi)芰�及分析問題的能力．