Question

1．已知木炭是一種可燃物．某化學興趣小組利用如圖所示實驗裝置驗證：木炭發生燃燒的另外兩個條件中，缺少任何一個條件都不能燃燒．

該裝置氣密性良好．按一定實驗步驟完成探究活動，要求實驗過程中不得拆、裝儀器．主要步驟如下①打開活塞a，緩緩通入氮氣一段時間后關閉a②蓋滅酒精燈，待儀器恢復到常溫③點燃酒精燈，觀察現象④打開活塞b，往廣口瓶中加入適量雙氧水后關閉活塞b，觀察現象
（1）為達到實驗目的，上述實驗步驟的最合理順序為B．
A．①④③①②B．①③②④③C．①③④①②D．④③①②①
（2）裝置C的作用為防止液體倒吸入玻璃管中．
（3）化學實驗室常用甲酸（一種液態物質，化學式為HCOOH）和濃硫酸混合加熱制備一氧化碳，其反應方程式為：HCOOH$→_{△}^{濃H_{2}SO_{4}}$CO↑+H₂O．已知堿石灰由NaOH和CaO固體混合制得．若用此方法制取的一氧化碳測定鐵礦石中氧化鐵的質量分數，選擇合理的儀器組合完成下列問題：

①欲達成實驗目的，所選擇的裝置及其合理順序為D→C→E→A
②E裝置的作用是吸收氧化鐵和一氧化碳反應生成的二氧化碳
③連接好實驗裝置后，在實驗過程中首先點燃的加熱裝置是C
A．點燃B處的酒精燈      B．點燃C處的酒精噴燈      C．點燃D處的酒精燈
④若實驗前測得C中固體物質的質量為10g，完全反應后固體物質為7.6g（假定雜質不參與反應）則鐵礦石中氧化鐵的質量分數為80%．

Answer 1

分析 （1）可燃物燃燒的條件是：與氧氣接觸，溫度達到可燃物的著火點，二者必須同時具備，缺一不可；
（2）裝置C能夠起到緩沖作用，即能夠防止液體倒吸入玻璃管中；
（3）氫氧化鈉溶液能夠吸收二氧化碳氣體；
一氧化碳和空氣混合達到一定程度時，遇明火會發生爆炸；
高溫條件下，氧化鐵和一氧化碳反應生成鐵和二氧化碳，反應前后裝置中減小的質量即為氧化鐵中氧元素質量，根據氧元素質量可以計算氧化鐵的質量，進一步可以計算鐵礦石中氧化鐵的質量分數．

解答 解：（1）為達到實驗目的，上述實驗步驟的最合理順序為：①打開活塞a，緩緩通入氮氣，把裝置中的空氣排出，一段時間后關閉a；③點燃酒精燈，觀察到木炭不能燃燒，即缺少氧氣時木炭不能燃燒；②蓋滅酒精燈，待儀器恢復到常溫；④打開活塞b，往廣口瓶中加入適量雙氧水后關閉活塞b，觀察到木炭不能燃燒，即溫度沒有達到木炭的著火點時木炭不能燃燒；③點燃酒精燈，觀察到木炭燃燒起來，即溫度達到木炭的著火點，和氧氣接觸時，木炭能夠燃燒起來．
故填：B．
（2）裝置C的作用是防止液體倒吸入玻璃管中．
故填：防止液體倒吸入玻璃管中．
（3）①欲達成實驗目的，所選擇的裝置及其合理順序為：通過D裝置產生一氧化碳，再通過C裝置使一氧化碳和氧化鐵反應，再通過E裝置吸收反應生成的二氧化碳，再通過A裝置防止空氣中的二氧化碳進入E中．
故填：D→C→E→A．
②E裝置的作用是吸收氧化鐵和一氧化碳反應生成的二氧化碳．
故填：吸收氧化鐵和一氧化碳反應生成的二氧化碳．
③連接好實驗裝置后，在實驗過程中首先點燃D處的酒精燈，通過反應生成的一氧化碳把裝置中的空氣排盡，以防一氧化碳和空氣混合加熱時發生爆炸．
故填：C．
④設氧化鐵質量為x，
氧化鐵中氧元素質量為：10g-7.6g=2.4g，
根據題意有：x×$\frac{48}{160}$×100%=2.4g，
x=8g，
則鐵礦石中氧化鐵的質量分數為：$\frac{8g}{10g}$×100%=80%，
故填：80%．

點評 合理設計實驗，科學地進行實驗、分析實驗，是得出正確實驗結論的前提，因此要學會設計實驗、進行實驗、分析實驗，為學好化學知識奠定基礎．