Question

11．化學實驗室常用甲酸（HCOOH）和濃硫酸混合加熱制備一氧化碳，其化學方程式為：HCOOH$\frac{\underline{\;濃H_{2}SO_{4}\;}}{\;}$CO↑+H₂O．如圖是制備干燥的一氧化碳還原氧化鐵并檢驗反應產物的實驗裝置．（裝置B中盛放堿石灰，作用是吸收一氧化碳中的水蒸氣．）

（1）實驗開始時既要檢查裝置的氣密性，還應檢驗一氧化碳純度以防爆炸．
（2）寫出裝置C中反應的化學方程式3CO+Fe₂O₃ $\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂．
（3）裝置D中盛放澄清石灰水，檢驗產物二氧化碳．寫出裝置D中反應的化學方程式Ca（OH）₂+CO₂=CaCO₃↓+H₂O．
（4）實驗中C和D處的現象分別是和紅色粉末變為黑色、澄清石灰水變渾濁．
（5）在反應后磁鐵懸在玻璃管上方，其作用是粗略判斷產物中有無鐵生成（提示：因酒精噴燈火焰的溫度很高，不考慮生成四氧化三鐵）
（6）實驗開始時，應先點燃A處酒精燈（填“A處酒精燈”或“C處酒精噴燈”，下同），實驗結束時應先停止的加熱；E處是尖嘴導管用來點燃氣體，它的作用是吸收一氧化碳，防止污染空氣．

Answer 1

分析 （1）根據一氧化碳和空氣的混合氣點燃可能發生爆炸進行分析；
（2）根據一氧化碳和氧化鐵反應生成鐵和二氧化碳進行分析；
（3）根據氫氧化鈣會與二氧化碳反應生成碳酸鈣沉淀進行分析；
（4）根據一氧化碳和氧化鐵反應生成鐵和二氧化碳以及二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁進行解答；
（5）根據磁鐵能夠吸引鐵，可以把鐵和其它物質組成的混合物分離，從而得到鐵進行分析；
（6）根據實驗開始時，應先點燃A處酒精燈制取一氧化碳，實驗結束時應先停止C處酒精噴燈，防止高溫的鐵重新氧化，一氧化碳需要尾氣處理進行分析．

解答 解：（1）一氧化碳和空氣的混合氣點燃可能發生爆炸，所以實驗開始時既要檢查裝置的氣密性，還應檢驗一氧化碳純度，以防爆炸；
（2）氧化鐵和一氧化碳反應生成鐵和二氧化碳，反應的化學方程式為：3CO+Fe₂O₃ $\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂；
（3）氫氧化鈣會與二氧化碳反應生成碳酸鈣沉淀，所以裝置D中盛放澄清石灰水，檢驗產物二氧化碳；氫氧化鈣會與二氧化碳反應生成碳酸鈣沉淀和水，化學方程式為：Ca（OH）₂+CO₂=CaCO₃↓+H₂O；
（4）一氧化碳和氧化鐵反應生成鐵和二氧化碳，所以實驗中C處的現象紅色粉末變為黑色；二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁，所以D處的現象為澄清石灰水變渾濁；
（5）磁鐵能夠吸引鐵，在反應后磁鐵懸在玻璃管上方，其作用是粗略判斷產物中有無鐵生成；
（6）實驗開始時，應先點燃A處酒精燈制取一氧化碳，實驗結束時應先停止C處酒精噴燈，防止高溫的鐵重新氧化，一氧化碳需要尾氣處理，所以E處是尖嘴導管用來點燃氣體，它的作用是吸收一氧化碳，防止污染空氣．
故答案為：（1）一氧化碳純度；
（2）3CO+Fe₂O₃ $\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂；
（3）澄清石灰水；產物二氧化碳；Ca（OH）₂+CO₂=CaCO₃↓+H₂O；
（4）紅色粉末變為黑色；澄清石灰水變渾濁；
（5）鐵；
（6）A處酒精燈；C處酒精噴燈；吸收一氧化碳，防止污染空氣．

點評 本題考查了基本實驗的設計，難度不大，注意該實驗起始時一定檢驗CO的純度，否則可能有安全事故發生．