Question

某校化学研究性学习小组，在学习金属的冶炼以后对一氧化碳还原金属氧化物的实验非常感兴趣，他们查阅有关资料后发现，一氧化碳的制备可利用甲酸和浓硫酸共热到60～80 ℃发生脱水反应制取：

HCOOHCO↑＋H₂O

请根据以下各图帮他们组装成一套相对合理的实验装置图(某些装置可重复使用)。

回答以下问题：

(1)合理实验装置的连接顺序是(写小写字母)        。

(2)在反应时一定要先通一会一氧化碳气体，然后再点燃加热氧化铁的酒精灯，原因是        。

A．因为一般反应从左到右进行

B．排除体系内的空气，使反应过程更安全

C．甲酸与浓硫酸反应可以产生大量的CO

D．此反应加热时间长有利于产生CO

(3)请说出你所选择的第一个NaOH洗气瓶的作用是                                   。

(4)在观察到硬质玻璃管中的物质由        色完全变为        色时停止加热，然后继续            ，原因是防止铁被氧化。

(5)硬质玻璃管中发生反应的化学方程式为                            。

(6)该实验的一个优点是把实验过程中的尾气利用排水法收集起来，收集的气体前后有几瓶，分别按收集的先后顺序编号，点燃各个瓶中的气体，中间编号的集气瓶中气体            ，编号最先和最后的集气瓶中气体        ，原因是                     。

Answer

(1)j→c→d→f→g→h→i→a→b→f→g→e (2)B

(3)除去CO中的杂质(可能杂质是HCOOH、CO2、SO2)

(4)红棕 黑 通一氧化碳至装置冷却到室温

(5)Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2

(6)安静燃烧，发出淡蓝色火焰 点燃有爆鸣声(或有火球喷出) 收集的气体混有空气

【解析】(1)在考虑装置连接顺序时，一般包含四个主要部分，即气体制备、气体除杂、反应装置、尾气处理装置，再加上一些特别要注意的地方，本题中空气气囊的位置、气体在进入加热装置之前必须要先干燥，最后得出合理的实验装置连接顺序是j→c→d→f→g→h→i→a→b→f→g→e。(2)在可燃性气体加热反应之前，一定要把装置内的空气排干净，以免加热时发生危险，故选B。(3)吸收CO自发生装置内带出的杂质气体，如HCOOH、CO2、SO2。(4)通CO至装置冷却到室温，防止金属被氧化。(6)刚开始收集的气体中含有空气，最后结束时通入空气将残留的CO排出，故这两种情况下收集的气体点燃时有爆鸣声。中间收集的气体是没反应完全的CO(CO2已经被NaOH溶液吸收)，点燃时可以安静燃烧，发出淡蓝色火焰。