Question

不少同學(xué)都被蚊蟲(chóng)叮咬過(guò)，感覺(jué)又痛又癢。從化學(xué)課上得知：蚊蟲(chóng)叮咬時(shí)能在皮膚內(nèi)分泌出蟻酸刺激皮膚。查閱資料：蟻酸是一種有機(jī)酸，化學(xué)名稱(chēng)叫做甲酸，化學(xué)式為HCOOH，通常是一種無(wú)色易揮發(fā)的液體，它在濃硫酸存在時(shí)加熱發(fā)生如下反應(yīng)：HCOOH濃硫酸CO↑+H₂O。某化學(xué)興趣小組同學(xué)決定使用下圖儀器或裝置利用甲酸制取CO，并進(jìn)行CO還原Fe₂O₃（Fe₂O₃樣品中雜質(zhì)不參加反應(yīng)）的探究實(shí)驗(yàn)。
請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
（1）用甲酸滴入濃硫酸的方法制取CO，應(yīng)選用的發(fā)生裝置是      （填代號(hào)，下同）；要除去CO中含有的少量甲酸蒸汽，最好選用上圖中的        進(jìn)行洗氣；檢驗(yàn)CO還原Fe₂O₃的氣體產(chǎn)物應(yīng)選用        裝置，需檢驗(yàn)的氣體應(yīng)從     管口進(jìn)入。
（2）寫(xiě)出CO還原Fe₂O₃的化學(xué)方程式______________________________。
（3）從開(kāi)始加熱到實(shí)驗(yàn)結(jié)束，F(xiàn)e₂O₃粉末的顏色是如何變化的？_________________。
（4）CO有毒，從環(huán)保角度看，如何處理該實(shí)驗(yàn)的尾氣？_________________。
（5）【拓展延伸】①當(dāng)你被蚊蟲(chóng)叮咬后，在叮咬處涂抹一些物質(zhì)可減輕痛癢。下列物質(zhì)中，你不會(huì)選擇的物質(zhì)是________。

A．氨水

B．食醋

C．肥皂水

D．蘇打水

②向某溶液中加入蟻酸有氣泡產(chǎn)生，該氣體能使澄清石灰水變渾濁，則該溶液中溶質(zhì)的化學(xué)式可能是______________________________(只寫(xiě)一種)。
（6）利用以上裝置可以測(cè)定Fe₂O₃樣品中Fe₂O₃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。測(cè)定方法是：取10.0g Fe₂O₃樣品做實(shí)驗(yàn)，先稱(chēng)量樣品和玻璃管的總質(zhì)量為60.0g，待樣品完全反應(yīng)并冷卻后，在稱(chēng)量玻璃管和剩余固體的總質(zhì)量為57.6g。求該樣品中Fe₂O₃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是多少？

Answer 1

(1)② ； ③； ④； F （共4分）解析：反應(yīng)物的狀態(tài)為液體，不需加熱（濃硫酸遇水放熱），可選用裝置②；因氫氧化鈣的溶解度太小，選用③濃氫氧化鈉溶液來(lái)除去少量甲酸蒸汽更為合適。CO還原Fe₂O₃的氣體產(chǎn)物是CO₂，可用④澄清石灰水檢驗(yàn)。檢驗(yàn)時(shí)，為使氣體與澄清石灰水充分接觸，氣體應(yīng)長(zhǎng)進(jìn)短出。
(2) 3CO+Fe₂O₃      2Fe+3CO₂（1分）
(3)由紅棕色變?yōu)楹谏��?分）  （4）將尾氣點(diǎn)燃或用氣球收集（1分）
（5）   (1)B（解析：食醋顯酸性，使用食醋會(huì)加重病情）  
(2)Na₂CO₃(或其它可溶性碳酸鹽、酸式碳酸鹽等)(1分)
（6）解：反應(yīng)前后質(zhì)量減少的原因是Fe₂O₃中的Fe被還原，氧元素轉(zhuǎn)化為CO₂，減少的質(zhì)量實(shí)際上就是Fe₂O₃中氧元素的質(zhì)量。
設(shè)該樣品中Fe₂O₃的質(zhì)量為x。
參加反應(yīng)的Fe₂O₃中氧元素的質(zhì)量= 60.0g-57.6g=2.4g…………（1分）
Fe₂O₃——  3O
160          48
x          2.4 g
160 ：48= x ：2.4 g     解得：x=8 g…………（1分） 
 
樣品中Fe₂O₃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=        ×100%=80%………（1分）
答：略。

考點(diǎn)：
專(zhuān)題：科學(xué)探究．
分析：（1）運(yùn)用反應(yīng)物的狀態(tài)和反應(yīng)條件確定反應(yīng)裝置、氫氧化鈣的溶解度太小，濃氫氧化鈉溶液能和甲酸發(fā)生酸堿中和反應(yīng)、一氧化碳和氧化鐵反應(yīng)生成二氧化碳可用澄清石灰水檢驗(yàn)、檢驗(yàn)二氧化碳?xì)怏w應(yīng)長(zhǎng)進(jìn)短出解答．
（2）運(yùn)用CO還原Fe₂O₃反應(yīng)生成鐵和二氧化碳解答．
（3）運(yùn)用Fe₂O₃粉末為紅色，反應(yīng)生成的還原性鐵粉為黑色解答．
（4）運(yùn)用一氧化碳的毒性和可燃性解答
（6）運(yùn)用反應(yīng)前后質(zhì)量減少的原因是Fe₂O₃中的Fe被還原，氧元素轉(zhuǎn)化為CO₂，減少的質(zhì)量實(shí)際上就是Fe₂O₃中氧元素的質(zhì)量解答．
解答：解：（1）反應(yīng)物的狀態(tài)為液體，不需加熱（濃硫酸遇水放熱），可選用裝置②；因氫氧化鈣的溶解度太小，選用③濃氫氧化鈉溶液來(lái)除去少量甲酸蒸汽更為合適．CO還原Fe₂O₃的氣體產(chǎn)物是CO₂，可用④澄清石灰水檢驗(yàn)．檢驗(yàn)時(shí)，為使氣體與澄清石灰水充分接觸，氣體應(yīng)長(zhǎng)進(jìn)短出．故（1）答案：②； ③；  ④； F  
（2）CO還原Fe₂O₃反應(yīng)生成鐵和二氧化碳，故（2）答案：3CO+Fe₂O₃ 2Fe+3CO₂
（3）Fe₂O₃粉末為紅色，反應(yīng)生成的還原性鐵粉為黑色，故（3）答案：由紅棕色變?yōu)楹谏?br />（4）尾氣混有一氧化碳，一氧化碳有毒不能直接排放，一氧化碳具有可燃性，故（4）答案：將尾氣點(diǎn)燃或用氣球收集
（5）①食醋顯酸性，使用食醋會(huì)加重病情，故答案選B
②可燃性的碳酸鹽都含有碳酸根離子都能和稀鹽酸反應(yīng)生成二氧化碳?xì)怏w，故（2）答案：Na₂CO₃（或其它可溶性碳酸鹽、酸式碳酸鹽等）
（6）解：反應(yīng)前后質(zhì)量減少的原因是Fe₂O₃中的Fe被還原，氧元素轉(zhuǎn)化為CO₂，減少的質(zhì)量實(shí)際上就是Fe₂O₃中氧元素的質(zhì)量．
設(shè)該樣品中Fe₂O₃的質(zhì)量為x．
參加反應(yīng)的Fe₂O₃中氧元素的質(zhì)量=60.0g-57.6g=2.4g…（1分）
Fe₂O₃--------3O
160          48
x          2.4g
160：48=x：2.4g      
解得：x=8g…（1分）
樣品中Fe₂O₃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=×100%=80%…（1分）
答：略．
故（6）答案：80%
點(diǎn)評(píng)：根據(jù)已有知識(shí)，在情景相似的情況下，進(jìn)行知識(shí)地大膽遷移，是解決新問(wèn)題的一種重要方法．