Question

【題目】某化學(xué)實驗小組欲測定鐵的氧化物樣品組成，查閱資料發(fā)現(xiàn)：甲酸是一種有刺激性氣味的無色液體，易揮發(fā)，有較強的還原性，熔點，沸點，能與水、乙醇互溶，甲酸與濃硫酸共熱可制備一氧化碳：HCOOH H2O+CO↑，制備時先加熱濃硫酸至，再逐滴滴入甲酸。根據(jù)以上信息設(shè)計了實驗裝置，如圖所示：

請回答下列問題：

儀器中裝入的試劑：B ______ 、C ______ 、D ______。

該實驗裝置A儀器中須添加一種玻璃儀器，其名稱為______；連接好裝置后應(yīng)首先______。

“加熱反應(yīng)管E”和“從B向A逐滴滴加液體”這兩步操作應(yīng)該先進(jìn)行的是______在這兩步之間還應(yīng)進(jìn)行的操作是______。

反應(yīng)過程中F管內(nèi)盛堿石灰逸出的氣體是______，其處理方法是______。

測得下列數(shù)據(jù)空E管的質(zhì)量為；管和樣品的總質(zhì)量為；反應(yīng)后冷卻至室溫稱量E管和鐵粉的總質(zhì)量為經(jīng)確認(rèn)樣品全部變?yōu)殍F粉計算可知該鐵的氧化物化學(xué)式為______。

設(shè)計實驗證明：

甲酸的酸性比碳酸的強______。

的氧化性比的弱______。

Answer 1

【答案】甲酸 氫氧化鈉溶液 濃硫酸 溫度計 檢查氣密性 從B向A逐滴滴加液體 檢驗CO的純度 CO 在F管出口處點燃或用氣囊收集 FeO 向盛有少量的試管里滴加甲酸溶液有氣泡產(chǎn)生 向盛有少量硫酸銅溶液的試管里加入鐵粉，振蕩有紅色固體出現(xiàn)，溶液由藍(lán)色變?yōu)闇\綠色

【解析】

裝置A為燒瓶盛放濃硫酸，分液漏斗中盛放甲酸，制備時先加熱濃硫酸至80℃-90℃，再逐滴滴入甲酸，發(fā)生反應(yīng)HCOOHH2O+CO↑，通過裝置C中的氫氧化鈉溶液吸收揮發(fā)出的甲酸，通過裝置D中 的濃硫酸吸收氣體中的水蒸氣，得到干燥氣體一氧化碳，通過裝置E中和固體鐵的氧化物加熱反應(yīng)生成鐵和二氧化碳，通過裝置F吸收生成的二氧化碳，剩余氣體一氧化碳點燃處理，
（1）儀器中分別盛放的試劑分別為甲酸；氫氧化鈉溶液；濃硫酸；
（2）該實驗裝置A儀器中須添加一種玻璃儀器應(yīng)為溫度計，可知反應(yīng)溫度80℃-90℃，防止甲酸揮發(fā)，氣體發(fā)生裝置和除雜裝置、性質(zhì)驗證裝置等需要保持裝置氣密性；
（3）實驗過程中應(yīng)先點燃燒瓶處酒精燈，生成氣體充滿裝置后再加熱裝置E處酒精燈，在這兩步之間需要檢驗一氧化碳的純度，防止進(jìn)入裝置E中的一氧化碳混有空氣加熱爆炸；
（4）反應(yīng)過程中F管（內(nèi)盛堿石灰）逸出的氣體是一氧化碳，不能排放到空氣中，需要點燃處理；
（5）測得下列數(shù)據(jù)①空E管的質(zhì)量為16.6g；②E管和FexOy樣品的總質(zhì)量為27.4g；③反應(yīng)后冷卻至室溫稱量E管和鐵粉的總質(zhì)量為25.0g（經(jīng)確認(rèn)樣品全部變?yōu)殍F粉），得到鐵的氧化物質(zhì)量=27.4g-16.6g=10.8g，生成鐵的質(zhì)量=25.0g-16.6g=8.4g，依據(jù)元素守恒計算氧元素和鐵元素物質(zhì)的量得到氧化物化學(xué)式；
（6）①甲酸的酸性比碳酸的強，可以設(shè)計甲酸和碳酸氫鈉溶液反應(yīng)生成二氧化碳驗證酸性強弱；
②Fe2+的氧化性比Cu2+的弱，依據(jù)氧化劑影響大于氧化產(chǎn)物設(shè)計，把鐵放入硫酸銅溶液中反應(yīng)生成銅和硫酸亞鐵證明。

裝置A為燒瓶盛放濃硫酸，分液漏斗中盛放甲酸，制備時先加熱濃硫酸至，再逐滴滴入甲酸，發(fā)生反應(yīng)HCOOHH2O+CO↑，通過裝置C中的氫氧化鈉溶液吸收揮發(fā)出的甲酸，通過裝置D中的濃硫酸吸收氣體中的水蒸氣，得到干燥氣體一氧化碳，通過裝置E中和固體鐵的氧化物加熱反應(yīng)生成鐵和二氧化碳，通過裝置F吸收生成的二氧化碳，剩余氣體一氧化碳點燃處理。

依據(jù)分析過程可知，儀器中分別盛放的試劑分別為：B中為甲酸、C中為氫氧化鈉溶液、D中為濃硫酸，故答案為：甲酸；氫氧化鈉溶液；濃硫酸；

題干可知反應(yīng)溫度，該實驗裝置A儀器中須添加一種玻璃儀器應(yīng)為溫度計，防止甲酸揮發(fā)，氣體發(fā)生裝置和除雜裝置、性質(zhì)驗證裝置等需要保持裝置氣密性，故答案為：溫度計；檢查氣密性；

實驗過程中應(yīng)先點燃燒瓶處酒精燈，生成氣體充滿裝置后再加熱裝置E處酒精燈，在這兩步之間需要檢驗一氧化碳的純度，防止進(jìn)入裝置E中的一氧化碳混有空氣加熱爆炸，“加熱反應(yīng)管E”和“從B向A逐滴滴加液體”這兩步操作應(yīng)該先進(jìn)行的是：從B向A逐滴滴加液體，在這兩步之間還應(yīng)進(jìn)行的操作是檢驗CO的純度，故答案為：從B向A逐滴滴加液體；檢驗CO的純度；

反應(yīng)過程中F管內(nèi)盛堿石灰逸出的氣體是一氧化碳，不能排放到空氣中，需要點燃或用氣囊收集處理，故答案為：CO；在F管出口處點燃或用氣囊收集；

測得下列數(shù)據(jù)空E管的質(zhì)量為；管和樣品的總質(zhì)量為；反應(yīng)后冷卻至室溫稱量E管和鐵粉的總質(zhì)量為經(jīng)確認(rèn)樣品全部變?yōu)殍F粉，得到鐵的氧化物質(zhì)量，生成鐵的質(zhì)量，依據(jù)元素守恒計算氧元素和鐵元素物質(zhì)的量得到氧化物化學(xué)式：：1:1，化學(xué)式為FeO，故答案為：FeO；

甲酸的酸性比碳酸的強，可以設(shè)計甲酸和碳酸氫鈉溶液反應(yīng)生成二氧化碳驗證酸性強弱，向盛有少量的試管里滴加甲酸溶液有氣泡產(chǎn)生，說明甲酸酸性強于碳酸，故答案為；向盛有少量的試管里滴加甲酸溶液有氣泡產(chǎn)生；

的氧化性比的弱，依據(jù)氧化劑氧化性大于氧化產(chǎn)物設(shè)計，把鐵放入硫酸銅溶液中反應(yīng)生成銅和硫酸亞鐵證明，具體操作為：向盛有少量硫酸銅溶液的試管里加入鐵粉，振蕩，有紅色固體出現(xiàn)，溶液由藍(lán)色變?yōu)闇\綠色，說明銅離子氧化性大于亞鐵離子，故答案為：向盛有少量硫酸銅溶液的試管里加入鐵粉，振蕩，有紅色固體出現(xiàn)，溶液由藍(lán)色變?yōu)闇\綠色。