Question

用含有二氧化碳和水蒸氣雜質(zhì)的一氧化碳還原性氣體來測定一種鐵的氧化物（Fe_XO_Y）的組成，實驗裝置如圖所示：根據(jù)圖回答：

（1）甲裝置的作用是

 

，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是

 

；
（2）如果將甲裝置與乙裝置的順序調(diào)換，對實驗結(jié)果

 

影響（選填“有”或“無”）．
（3）當丙裝置中的Fe_XO_Y全部被還原后，剩余固體的質(zhì)量為16.8g，同時測得丁裝置的質(zhì)量增加了17.6g．則Fe_XO_Y的化學(xué)式為

 

．
（4）上述實驗中，如果沒有甲裝置，將使測定結(jié)果中鐵元素與氧元素的質(zhì)量的比值

 

（填“偏大”、“偏小”或“無影響”）；如果沒有乙裝置，可能產(chǎn)生的結(jié)果是

 

．

Answer 1

考點：一氧化碳的化學(xué)性質(zhì),常見氣體的檢驗與除雜方法,書寫化學(xué)方程式、文字表達式、電離方程式

專題：碳單質(zhì)與含碳化合物的性質(zhì)與用途

分析：作為綜合實驗題利用還原性氣體測定鐵的氧化物的組成，其原理是根據(jù)生成物的質(zhì)量通過計算確定結(jié)果．就初中階段，還原性氣體有氫氣和一氧化碳，他們奪氧后生成水和二氧化碳．原氣體中混有二氧化碳和水蒸氣，所以必須先除去，然后讓還原性氣體反應(yīng)，丁戊裝置用以檢驗生成的水和二氧化碳，最后的己裝置進行尾氣處理，有環(huán)保理念．

解答：解：（1）因二氧化碳能與氫氧化鈉反應(yīng)，方程式為：2NaOH+CO₂═Na₂CO₃+H₂O，所以除二氧化碳用氫氧化鈉溶液，因濃硫酸具有吸水性，所以除水蒸氣選用濃硫酸．除二氧化碳時，氣體要從溶液中通過，會帶出水蒸氣，所以要先除二氧化碳再干燥，說以甲裝置的作用是除去（或吸收）二氧化碳．
（2）濃硫酸具有吸水性，所以除水蒸氣選用濃硫酸．除二氧化碳時，氣體要從溶液中通過，會帶出水蒸氣，所以要先除二氧化碳再干燥，如果將甲裝置和乙裝置位置的順序調(diào)換，對實驗會有影響，使水蒸氣的含量增加；
（3）丙裝置中的Fe_xO_y全部被還原，剩余固體為生成的鐵的質(zhì)量．戊裝置中盛放的石灰水吸水二氧化碳，增加的質(zhì)量為二氧化碳的質(zhì)量．       
YCO+Fe_XO_Y

高溫  .

XFe+YCO₂
               56X  44Y
               16.8g   17.6g
 

56x

16.8g

=

44y

17.6g

          解得：

x

y

=

3

4

所以該鐵的氧化物的組成為：Fe₃O₄
（4）如果沒有甲裝置，混有的二氧化碳也會在戊裝置被吸收，故二氧化碳的質(zhì)量偏大，相當于一氧化碳奪得的氧的質(zhì)量增加，故測得結(jié)果中鐵元素與氧元素的質(zhì)量的比值偏小．一氧化碳有毒，會污染空氣，最后的己裝置對尾氣進行處理，具有環(huán)保理念．
故該題的答案為：
（1）除去CO₂，CO₂+2NaOH═Na₂CO₃+H₂O
（2）有  
（3）Fe₃O₄   
（4）偏小  污染空氣，使人中毒

點評：解答實驗探究題首先明確該實驗的目的是用還原性氣體測定鐵的氧化物的組成，再根據(jù)實驗?zāi)康姆治龈鲗嶒炑b置的作用，逐一分析解答．