Question

查閱資料：草酸在濃硫酸存在時(shí)加熱發(fā)生如下反應(yīng)：
H₂C₂O₄CO↑+CO₂↑+H₂O．某化學(xué)課題組的同學(xué)欲用如下裝置完成如下實(shí)驗(yàn)任務(wù)：
①用干燥純凈的CO氣體還原不純的氧化鐵試樣（其中的雜質(zhì)不發(fā)生變化）；
②實(shí)驗(yàn)CO氣體還原氧化鐵生成的氣體生成物的性質(zhì)．

請(qǐng)回答下列問題：
（1）裝置C的作用是______；
（2）裝置D中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為______；
（3）裝置E中出現(xiàn)的現(xiàn)象是______；
（4）從環(huán)境保護(hù)角度分析，此裝置存在的明顯不足是______；
（5）小明利用此裝置測(cè)定了該氧化鐵樣品中氧化鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，方法是：稱量氧化鐵樣品的質(zhì)量10.0 g，玻璃管的質(zhì)量為
50.0 g，完全反應(yīng)并冷卻后再稱量玻璃管與剩余固體的總質(zhì)量為57.6 g．則樣品中氧化鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為______．

Answer 1

解：（1）裝置C中所盛放濃硫酸具有吸水性，故答案為：干燥氣體或吸收水蒸氣
（2）高爐煉鐵的原理：3CO+Fe₂O₃2Fe+3CO₂
（3）二氧化碳與氫氧化鈣反應(yīng)生成不溶于水的白色沉淀碳酸鈣，故答案為：澄清石灰水變渾濁
（4）一氧化碳有毒，過程中可能一氧化碳過多，必須對(duì)尾氣進(jìn)行處理．故答案為：沒有尾氣處理裝置
（5）原有樣品為氧化鐵（10g），反應(yīng)后為剩余固體為（7.6g），減少的質(zhì)量為2.4g，實(shí)質(zhì)為氧元素的質(zhì)量，運(yùn)用差量法解題
設(shè)氧化鐵的質(zhì)量為X
3CO+Fe₂O₃2Fe+3CO_{2 固體質(zhì)量差量}
160 112 48
X （10-7.6）g
160：48=X：（10-7.6）g
X=8g
氧化鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：8g÷10.0g×100%=80%
故答案為：80%
分析：本題是在原有一氧化碳還原氧化鐵的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上增加了制取純凈的一氧化碳的實(shí)驗(yàn)，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(yù)先除盡．氫氧化鈉與二氧化碳反應(yīng)消耗，濃硫酸具有吸水性除去水分．產(chǎn)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(duì)尾氣進(jìn)行處理．（5）中氧化鐵還原為鐵，質(zhì)量減輕，運(yùn)用差量法可求出氧化鐵的質(zhì)量，再利用質(zhì)量分?jǐn)?shù)公式求算．
點(diǎn)評(píng)：本題考查了高爐煉鐵的原理、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、尾氣處理以及應(yīng)用．