Question

20．在今年的化學活動周中，某校興趣小組的同學在老師指導下做了一個有關鐵的實驗：用干燥純凈的一氧化碳還原氧化鐵，實驗裝置如圖：
其中A是實驗室用草酸（H₂C₂O₄）和濃硫酸加熱制取一氧化碳的氣體發生裝置，反應的化學方程式是H₂C₂O₄$\frac{\underline{\;濃H_{2}SO_{4}\;}}{△}$H₂O+CO₂↑+CO↑．
請回答下列問題：
（1）B裝置中發生反應的化學方程式是2NaOH+CO₂═Na₂CO₃+H₂O．
（2）C裝置無明顯現象，C裝置的作用是證明A裝置中生成的二氧化碳已被B裝置中的氫氧化鈉溶液完全吸收．D裝置中濃硫酸的作用是干燥一氧化碳氣體．
（3）E裝置中的實驗現象是紅色粉末變成黑色．
（4）F裝置的作用是吸收CO₂氣體燃燒掉CO，防止CO污染環境．

Answer 1

分析 （1）根據在B裝置中氫氧化鈉與二氧化碳反應生成了碳酸鈉和水，寫出反應的方程式；
（2）根據澄清石灰水能檢驗二氧化碳的存在以及濃硫酸具有很好的吸水性分析；
（3）根據一氧化碳還原氧化鐵的生成物考慮；
（4）從F裝置中的溶液成分以及對尾氣的處理分析即可．

解答 解：（1）在B裝置中氫氧化鈉與二氧化碳反應生成了碳酸鈉和水，反應的方程式是：2NaOH+CO₂═Na₂CO₃+H₂O；
（2）C裝置中的澄清石灰水遇二氧化碳變渾濁，而C裝置中無明顯現象，說明二氧化碳已被氫氧化鈉溶液完全吸收；由于濃硫酸具有很好的吸水性，可用來干燥一氧化碳氣體；
（3）在E裝置中的氧化鐵在CO的還原作用下，生成了鐵和二氧化碳．所以，實驗的現象是：紅色的氧化鐵粉末變成黑色；
（4）①由澄清的石灰水變渾濁，檢驗一氧化碳與氧化鐵反應后有二氧化碳氣體生成；②利用燃燒法處理多余的一氧化碳氣體，防止空氣污染．
故答為：（1）2NaOH+CO₂═Na₂CO₃+H₂O；
（2）證明A裝置中生成的二氧化碳已被B裝置中的氫氧化鈉溶液完全吸收；干燥一氧化碳氣體；
（3）紅色粉末變成黑色；
（4）吸收CO₂氣體燃燒掉CO，防止CO污染環境．

點評 本題考查一氧化碳還原氧化鐵的實驗裝置及相關問題，屬于課本基本實驗的延伸，難度不大，要明確實驗的目的及試劑的作用．