Question

某化学兴趣小组通过查阅资料得知：固体草酸（H₂C₂O₄?2H₂O）受热可分解其化学方程式为 H₂C₂O₄?2H₂OCO↑+CO₂↑+3H₂O，该课题小组的同学在实验室分别进行了如下实验，请回答下列问题：
（1）甲同学利用图1装置制取并收集CO：
①B装置的作用______．
②CO集满后，将集气瓶由水槽中加盖取出，为防止产生倒吸，应先______（选填“a．先把导管从水槽中移出”或“b．断开A、B之间的连接”）
（2）乙同学为了验证草酸的分解产物，设计了四个方案，分别将混合气体（包括水蒸气）依次通过足量的下列试剂：
A．石灰水、灼热的氧化铜、无水硫酸铜、氢氧化钠溶液
B．无水硫酸铜、氢氧化钠溶液、灼热的氧化铜、石灰水
C．石灰水、无水硫酸铜、灼热的氧化铜、石灰水
D．无水硫酸铜、石灰水、氢氧化钠溶液、灼热的氧化铜、石灰水
你认为其中正确的方案是______．
（3）丙同学按图2装置利用草酸分解产生的CO测定某种铁的氧化物的组成．
①样品的质量是23.2g，当C装置中铁的氧化物全部被还原后，称量剩余的质量为16.8g，则该铁的氧化物的化学式为______．
②丁同学认为去掉A装置，对测定铁的氧化物的化学式结果______影响（填“有”或“无”）

Answer 1

解：（1）①利用氢氧化钠溶液吸收分解产物中的二氧化碳气体，从而收集到较为纯净的一氧化碳；
②收集完毕，为防止产生倒吸，应先把导管从水槽中移出，再断开A、B之间的连接，然后熄灭酒精灯；
（2）检验二氧化碳气体要把混合气体通入澄清石灰水，气体再出来时带来水蒸气，影响混合气体中水的检验，因此在检验二氧化碳、一氧化碳气体应首先使用无水硫酸铜检验混合气体中的水；然后利用澄清石灰水检验二氧化碳，而不能使用与二氧化碳反应无明显现象的氢氧化钠溶液；检验二氧化碳完毕要通过氢氧化钠溶液除掉二氧化碳，防止对一氧化碳反应产物的干扰，即在检验一氧化碳前要既检验二氧化碳又完全吸收二氧化碳；接下来把气体通过灼热氧化铜和澄清石灰水，检验一氧化碳；故正确方案应选D方案；
（3）①完全反应后，装置C中剩余固体质量16.8g，即铁的氧化物中铁的质量；而装置C减少的质量为氧化物中氧元素的质量，23.2g-16.8g=6.4g；
设则该铁的氧化物化学式为Fe_xO_y，氧化物中铁元素和氧元素的质量比为：=，整理得=，所以该铁的氧化物的化学式是Fe₃O₄；
②装置A是除去混合气体中的二氧化碳，对C装置的质量变化并无影响，所以对测定铁的氧化物的化学式结果无影响；
故答案为：
（1）①除去二氧化碳（CO₂）；
②a；
（2）D；
（3）①Fe₃O₄；
②无．
分析：（1）根据草酸分解的产物及实验目的，判断各装置的作用及操作注意事项；二氧化碳与氢氧化钠溶液可反应；
（2）根据所设计方案中试剂在验证混合气体中的作用，设计正确的顺序对混合气体的每一成分进行验证；
（3）①根据对所测装置质量的分析（C装置减少的质量就是氧化物中氧元素的质量），计算铁的氧化物中所含铁元素与氧元素的质量，根据铁的氧化物中铁元素和氧元素的质量比求出氧化物的化学式；
②分析为测定铁的氧化物的组成各装置的作用，对各装置进行评价，并判断对测定结果所产生的影响．
点评：根据实验目明确所设计的实验装置的作用，是解答好此类题的基础与关键，检验混合气体中含有水蒸气，通常放在第一步．