Question

(12分）某研究性學(xué)習(xí)小組對(duì)過量炭粉與氧化鐵反應(yīng)中氣體產(chǎn)物的成分進(jìn)行了研究。

【提出假設(shè)】該反應(yīng)中的氣體產(chǎn)物可能是CO或者是CO₂和CO的混合物。

【查閱資料】氮?dú)獠慌c碳、氧化鐵發(fā)生反應(yīng)。實(shí)驗(yàn)室可以用氯化銨飽和溶液和亞硝酸鈉 ( NaNO₂）飽和溶液混合加熱反應(yīng)制得氮?dú)狻?/p>

【設(shè)計(jì)方案 】 如圖所示，將一定量的氧化鐵在隔絕空氣的條件下與過量炭粉完全反應(yīng)，測(cè)定參加反應(yīng)的碳元素與氧元素的質(zhì)量比。

試回答下列問題：

(l）按上圖連接裝置，如何檢查該裝置的氣密性                                   

(2）廣口瓶內(nèi)盛放的試劑為              ，其作用為                               

(3）實(shí)驗(yàn)開始時(shí)，應(yīng)先打開彈簧夾，一段時(shí)間后關(guān)閉；再點(diǎn)燃酒精噴燈，理由是        

                                                                           

(4）稱取3.20g氧化鐵、2.00g炭粉混合均勻，放入質(zhì)量為48.48g的硬質(zhì)玻璃管中；待反應(yīng)結(jié)束，再通一段時(shí)間的氮?dú)�。冷卻至室溫，稱得硬質(zhì)玻璃管和固體總質(zhì)量為52.24g。經(jīng)進(jìn)一步測(cè)定得知參加反應(yīng)的氧元素質(zhì)量為0.96g 。從而確認(rèn)該反應(yīng)的氣體產(chǎn)物是C0₂和CO 的混合物，理由是                                           。根據(jù)數(shù)據(jù)處理結(jié)果判斷，反應(yīng)產(chǎn)生的氣體中n(C0₂):n(CO）=                      。

(5）有同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)得出的結(jié)論，認(rèn)為應(yīng)對(duì)實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)一步完善，你認(rèn)為應(yīng)作如何改進(jìn)？

Answer 1

(l）在整套裝置末端接一帶彎玻璃導(dǎo)管的乳膠管，并將玻璃導(dǎo)管末端放在盛有水的水槽中；用酒精燈在氣體發(fā)生裝置下面微熱（打開彈簧夾），玻璃導(dǎo)管末端有氣泡產(chǎn)生；停止加熱后，玻璃導(dǎo)管內(nèi)上升一段水柱，則不漏氣（ 2 分）。（其它合理答案酌情給分）

(2）濃硫酸（ 1 分），吸收產(chǎn)生的氮?dú)庵械乃�，獲得干燥的氮?dú)猓?1 分）。

(3）為了排盡整套裝置中的空氣（ 2 分）。

(4）經(jīng)計(jì)算反應(yīng)后的氣體中碳、氧原子的物質(zhì)的量之比為 2 : 3 ，介于 1 / 2 和 1 之間。（ 2 分）（其它合理答案酌情給分）； 1 : 1 ( 2 分）。

(5）在尾氣出口處加一點(diǎn)燃的酒精燈或增加一尾氣處理裝置（ 2 分）