问题标题:
【甲酸(HCOOH)俗称蚁酸,能刺激皮肤起泡,存在于蜂类、某些蚁类和毛虫的分泌物中.某校兴趣小组同学对甲酸进行研究,并进行一氧化碳还原氧化铁的实验.【查阅资料】①甲酸的酸性比】
问题描述:
甲酸(HCOOH)俗称蚁酸,能刺激皮肤起泡,存在于蜂类、某些蚁类和毛虫的分泌物中.某校兴趣小组同学对甲酸进行研究,并进行一氧化碳还原氧化铁的实验.
【查阅资料】
①甲酸的酸性比醋酸强,具有酸的通性.
②甲酸(HCOOH)是无色易挥发的液体,在浓硫酸作用下易分解.甲酸分解的化学方程式为:HCOOH
③铁与氯化铁溶液在常温下发生反应生成氯化亚铁.
【实验设计及操作】
I.验证甲酸的酸性,完成实验记录:
滴加紫色石蕊 | 溶液变成___色 | 溶液中含___离子 |
加适量的锌粒 | 观察到___ | 2HCOOH+Zn═(HCOO)2Zn+H2↑ |
加氧化铁粉末 | 观察到红棕色固体消失,溶液变成___色 | 甲酸可以与金属氧化物反应,工业上 可用甲酸除锈 |
①实验前应先组装好仪器,并___,再装入药品.若各步均反应完全,装置的连接顺序为甲→___→___→___→___(填序号).从环保角度,连接好的装置还存在明显不足,请改进___.
②实验时先点燃甲中的酒精灯,一段时间后再点燃丁中的酒精喷灯,目的是___;装置乙能否去除___(选填“能”、“不能”),你的理由是___.
③装置丁中观察到的现象是___;装置丙中发生反应的化学方程式是___.
④为检验氧化铁是否反应完全,同学们设计如下实验方案:从装置丁中取出少量反应后的固体粉末于试管中,加入足量稀盐酸,若观察到有大量气泡产生且溶液变为浅绿色而非黄色,则说明氧化铁已完全反应.上述判断是否正确,理由是___.
Ⅲ.已知在不同的温度下,CO与氧化铁反应能生成其它铁的氧化物(或铁单质)和CO2.反应过程中丁中管内的固体质量随温度的变化曲线如图2.
利用图2显示的相关信息,回答如下问题.
①在0~400℃温度范围内,管内固体质量不变,其原因是___.
②图中x=___g.
③试据图计算并推断B点固体的合理化学式___.
④写出在温度500~600℃内,丁装置中发生反应的化学方程式___.
陈善本回答:
【查阅资料】浓硫酸在甲酸分解反应中起脱水作用;
【实验设计及操作】I.甲酸溶于水能电离出氢离子,溶液显酸性,可使紫色石蕊变红.甲酸与锌粒反应产生氢气;与氧化铁反应生成甲酸铁和水,铁离子的溶液为黄色.
Ⅱ.①实验之前先检查装置的气密性.根据甲酸(HCOOH)是无色易挥发的液体,制取的一氧化碳(甲装置)中可能含有甲酸,用乙装置处理,再干燥(戊装置),通入反应装置(丁),处理二氧化碳(丙)再进行尾气处理;所以装置的连接顺序为:甲→乙→戊→丁→丙;由于一氧化碳有毒污染空气,所以应该有尾气处理装置.
②根据一氧化碳还原氧化铁实验主要步骤为:(一)先通入一氧化碳一段时间(目的是排尽玻璃管内的空气,防止加热时玻璃管内的一氧化碳与空气的混合气体发生爆炸);(二)点燃酒精喷灯给氧化铁加热;(三)熄灭酒精喷灯,继续通一氧化碳直至装置冷却(防止刚生成的铁在高温下又与氧气反应,使实验失败);(四)停止通入一氧化碳.可得:实验时先点燃甲中的酒精灯,一段时间后再点燃丁中的酒精喷灯,目的是:产生CO气体,排尽装置内的空气,防止加热爆炸;
根据甲酸是无色易挥发的液体,装置乙用来处理制取的一氧化碳中含有甲酸气体;因此装置乙的作用是:除去CO中的甲酸气体;
③装置丁中观察到的现象:红色的氧化铁粉末逐渐变为黑色;
反应的化学方程式为:Fe2O3+3CO 高温 .
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