Question

不少同学都被蚊虫叮咬过，感觉又痛又痒．从化学课上得知：蚊虫叮咬时能在皮肤内分泌出蚁酸刺激皮肤．查阅资料：蚁酸是一种有机酸，化学名称叫做甲酸，化学式为HCOOH，通常是一种无色易挥发的液体，它在浓硫酸存在时加热发生如下反应：HCOOH

浓硫酸  .

CO↑+H₂O．某化学兴趣小组同学决定使用下图仪器或装置利用甲酸制取CO，并进行CO还原Fe₂O₃（Fe₂O₃样品中杂质不参加反应）的探究实验．
请回答下列问题：

（1）用甲酸滴入浓硫酸的方法制取CO，应选用的发生装置是

②

（填代号，下同）；要除去CO中含有的少量甲酸蒸汽，最好选用上图中的

③

进行洗气；检验CO还原Fe₂O₃的气体产物应选用

④

装置，需检验的气体应从

F

管口进入．
（2）写出CO还原Fe₂O₃的化学方程式

3CO+Fe₂O₃

高温  .

2Fe+3CO₂

．
（3）从开始加热到实验结束，Fe₂O₃粉末的颜色是如何变化的？

由红棕色变为黑色

．
（4）CO有毒，从环保角度看，如何处理该实验的尾气？

将尾气点燃或用气球收集

．
（5）拓展延伸①当你被蚊虫叮咬后，在叮咬处涂抹一些物质可减轻痛痒．下列物质中，你不会选择的物质是

B

．
A．氨水             B．食醋             C．肥皂水          D．苏打水
②向某溶液中加入蚁酸有气泡产生，该气体能使澄清石灰水变浑浊，则该溶液中溶质的化学式可能是

Na₂CO₃

（只写一种）．
（6）利用以上装置可以测定Fe₂O₃样品中Fe₂O₃的质量分数．测定方法是：取10.0g Fe₂O₃样品做实验，先称量样品和玻璃管的总质量为60.0g，待样品完全反应并冷却后，在称量玻璃管和剩余固体的总质量为57.6g．求该样品中Fe₂O₃的质量分数是多少？

Answer 1

分析：（1）运用反应物的状态和反应条件确定反应装置、氢氧化钙的溶解度太小，浓氢氧化钠溶液能和甲酸发生酸碱中和反应、一氧化碳和氧化铁反应生成二氧化碳可用澄清石灰水检验、检验二氧化碳气体应长进短出解答．
（2）运用CO还原Fe₂O₃反应生成铁和二氧化碳解答．
（3）运用Fe₂O₃粉末为红色，反应生成的还原性铁粉为黑色解答．
（4）运用一氧化碳的毒性和可燃性解答
（6）运用反应前后质量减少的原因是Fe₂O₃中的Fe被还原，氧元素转化为CO₂，减少的质量实际上就是Fe₂O₃中氧元素的质量解答．

解答：解：（1）反应物的状态为液体，不需加热（浓硫酸遇水放热），可选用装置②；因氢氧化钙的溶解度太小，选用③浓氢氧化钠溶液来除去少量甲酸蒸汽更为合适．CO还原Fe₂O₃的气体产物是CO₂，可用④澄清石灰水检验．检验时，为使气体与澄清石灰水充分接触，气体应长进短出．故（1）答案：②； ③；  ④； F  
（2）CO还原Fe₂O₃反应生成铁和二氧化碳，故（2）答案：3CO+Fe₂O₃ 

高温  .

2Fe+3CO₂
（3）Fe₂O₃粉末为红色，反应生成的还原性铁粉为黑色，故（3）答案：由红棕色变为黑色
（4）尾气混有一氧化碳，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：将尾气点燃或用气球收集
（5）①食醋显酸性，使用食醋会加重病情，故答案选B
②可燃性的碳酸盐都含有碳酸根离子都能和稀盐酸反应生成二氧化碳气体，故（2）答案：Na₂CO₃（或其它可溶性碳酸盐、酸式碳酸盐等）
（6）解：反应前后质量减少的原因是Fe₂O₃中的Fe被还原，氧元素转化为CO₂，减少的质量实际上就是Fe₂O₃中氧元素的质量．
设该样品中Fe₂O₃的质量为x．
参加反应的Fe₂O₃中氧元素的质量=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）
样品中Fe₂O₃的质量分数=

8g

10g

×100%=80%…（1分）
答：略．
故（6）答案：80%

点评：根据已有知识，在情景相似的情况下，进行知识地大胆迁移，是解决新问题的一种重要方法．