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9. 用如下图所示的装置测定铁的氧化物的组成。实验前,测得硬质玻璃管及管内固体药品(铁的氧化物$\ce{Fe_{x}O_{y}}$)的总质量为65.8 g,其中硬质玻璃管的质量为60 g。打开弹簧夹 K,通入CO并加热,当铁的氧化物全部转化为铁单质后,测得硬质玻璃管及管内固体的总质量为64.2 g,则该铁的氧化物的化学式为（
A.FeO
B.$\ce{Fe_{2}O_{3}}$
C.$\ce{Fe_{3}O_{4}}$
D.$\ce{Fe_{4}O_{5}}$
C
）A.FeO
B.$\ce{Fe_{2}O_{3}}$
C.$\ce{Fe_{3}O_{4}}$
D.$\ce{Fe_{4}O_{5}}$
答案
9. C
解析
【分析】
要确定铁的氧化物的化学式，需利用反应前后固体质量的变化规律：铁的氧化物与CO反应时，固体减少的质量为氧化物中氧元素的质量。先计算铁的氧化物总质量、反应后生成铁单质的质量，进而得到氧元素的质量，再通过Fe和O的原子个数比确定氧化物的化学式。
【解析】
1. 计算铁的氧化物的质量：实验前硬质玻璃管及铁的氧化物总质量为65.8g，硬质玻璃管质量为60g，因此铁的氧化物质量 = 65.8g - 60g = 5.8g。
2. 计算反应后生成铁单质的质量：反应后硬质玻璃管及铁单质总质量为64.2g，因此铁单质质量 = 64.2g - 60g = 4.2g。
3. 计算氧化物中氧元素的质量：氧元素质量 = 铁的氧化物质量 - 铁单质质量 = 5.8g - 4.2g = 1.6g。
4. 计算Fe与O的原子个数比：
Fe的物质的量 = 4.2g ÷ 56g/mol = 0.075mol，
O的物质的量 = 1.6g ÷ 16g/mol = 0.1mol，
则x:y = 0.075mol : 0.1mol = 3:4，因此铁的氧化物化学式为$\ce{Fe_{3}O_{4}}$。
【答案】
C
【知识点】
根据化学式计算、一氧化碳还原金属氧化物
【点评】
本题通过反应前后固体质量差计算铁的氧化物组成，核心是理解固体减少的质量为氧化物中氧元素的质量，再结合原子个数比确定化学式，属于化学计算的基础题型，需掌握物质的量与原子个数的关系。
【难度系数】
0.5
要确定铁的氧化物的化学式，需利用反应前后固体质量的变化规律：铁的氧化物与CO反应时，固体减少的质量为氧化物中氧元素的质量。先计算铁的氧化物总质量、反应后生成铁单质的质量，进而得到氧元素的质量，再通过Fe和O的原子个数比确定氧化物的化学式。
【解析】
1. 计算铁的氧化物的质量：实验前硬质玻璃管及铁的氧化物总质量为65.8g，硬质玻璃管质量为60g，因此铁的氧化物质量 = 65.8g - 60g = 5.8g。
2. 计算反应后生成铁单质的质量：反应后硬质玻璃管及铁单质总质量为64.2g，因此铁单质质量 = 64.2g - 60g = 4.2g。
3. 计算氧化物中氧元素的质量：氧元素质量 = 铁的氧化物质量 - 铁单质质量 = 5.8g - 4.2g = 1.6g。
4. 计算Fe与O的原子个数比：
Fe的物质的量 = 4.2g ÷ 56g/mol = 0.075mol，
O的物质的量 = 1.6g ÷ 16g/mol = 0.1mol，
则x:y = 0.075mol : 0.1mol = 3:4，因此铁的氧化物化学式为$\ce{Fe_{3}O_{4}}$。
【答案】
C
【知识点】
根据化学式计算、一氧化碳还原金属氧化物
【点评】
本题通过反应前后固体质量差计算铁的氧化物组成，核心是理解固体减少的质量为氧化物中氧元素的质量，再结合原子个数比确定化学式，属于化学计算的基础题型，需掌握物质的量与原子个数的关系。
【难度系数】
0.5
10. 兴趣小组为证明CO能将氧化铜转化为铜，采用如下图所示装置进行实验。
【查阅资料】
Ⅰ. 用甲酸与浓硫酸微热可生成CO，化学方程式为$\ce{HCOOH\xlongequal[\Delta]{浓硫酸} CO\uparrow + H_{2}O}$。
Ⅱ. HCOOH的熔点为$8.6°\mathrm{C}$，沸点为$100.8°\mathrm{C}$。
【实验装置】
（1）仪器a的名称是
（2）该兴趣小组方框A中需选择
（3）B装置硬质玻璃管中的现象是
【实验反思】该小组同学针对实验过程中存在的尾气污染问题对装置进行了改进。
【查阅资料】
Ⅰ. 用甲酸与浓硫酸微热可生成CO，化学方程式为$\ce{HCOOH\xlongequal[\Delta]{浓硫酸} CO\uparrow + H_{2}O}$。
Ⅱ. HCOOH的熔点为$8.6°\mathrm{C}$，沸点为$100.8°\mathrm{C}$。
【实验装置】
（1）仪器a的名称是
分液漏斗
。（2）该兴趣小组方框A中需选择
A₂
（填“A₁”“A₂”或“A₃”）装置生成CO气体，然后与B装置对接完成实验。（3）B装置硬质玻璃管中的现象是
黑色固体变为紫红色
，发生反应的化学方程式为CO+CuO$\stackrel{\Delta}{=\!=\!=}$Cu+CO₂
。【实验反思】该小组同学针对实验过程中存在的尾气污染问题对装置进行了改进。
答案
10.（1）分液漏斗 （2）A₂ （3）黑色固体变为紫红色 CO+CuO$\stackrel{\Delta}{=\!=\!=}$Cu+CO₂
解析
【分析】
本题围绕CO还原CuO的实验展开，需结合仪器识别、气体发生装置选择、CO还原CuO的反应规律分析：
（1）直接识别常见实验仪器，确定仪器a的名称；
（2）选择气体发生装置时，需依据反应物状态和反应条件：生成CO的反应物为甲酸和浓硫酸（均为液体），反应需要微热，据此匹配对应装置；
（3）根据CO还原CuO的反应，分析反应现象并书写对应化学方程式。
【解析】
（1）仪器a是实验中添加液体试剂的分液漏斗，故名称为分液漏斗；
（2）生成CO的反应是甲酸（液体）与浓硫酸（液体）在加热条件下进行，需选择“液体加热型”发生装置：A₁为固体加热型装置，A₃为固液不加热型装置，均不符合；A₂为带分液漏斗、可加热液体的装置，符合要求；
（3）B装置中，黑色的CuO被CO还原为紫红色的Cu，因此现象是黑色固体变为紫红色；反应的化学方程式为$\ce{CO + CuO\xlongequal{\Delta} Cu + CO_{2}}$。
【答案】
（1）分液漏斗；（2）A₂；（3）黑色固体变为紫红色；$\ce{CO + CuO\xlongequal{\Delta} Cu + CO_{2}}$
【知识点】
常见仪器名称；气体发生装置选择；一氧化碳还原氧化铜
【点评】
本题属于基础实验题，考查实验仪器识别、气体制备装置选择、CO还原CuO的核心知识点，难度不大，需学生掌握实验装置选择的依据和反应的基本规律。
【难度系数】
0.5
本题围绕CO还原CuO的实验展开，需结合仪器识别、气体发生装置选择、CO还原CuO的反应规律分析：
（1）直接识别常见实验仪器，确定仪器a的名称；
（2）选择气体发生装置时，需依据反应物状态和反应条件：生成CO的反应物为甲酸和浓硫酸（均为液体），反应需要微热，据此匹配对应装置；
（3）根据CO还原CuO的反应，分析反应现象并书写对应化学方程式。
【解析】
（1）仪器a是实验中添加液体试剂的分液漏斗，故名称为分液漏斗；
（2）生成CO的反应是甲酸（液体）与浓硫酸（液体）在加热条件下进行，需选择“液体加热型”发生装置：A₁为固体加热型装置，A₃为固液不加热型装置，均不符合；A₂为带分液漏斗、可加热液体的装置，符合要求；
（3）B装置中，黑色的CuO被CO还原为紫红色的Cu，因此现象是黑色固体变为紫红色；反应的化学方程式为$\ce{CO + CuO\xlongequal{\Delta} Cu + CO_{2}}$。
【答案】
（1）分液漏斗；（2）A₂；（3）黑色固体变为紫红色；$\ce{CO + CuO\xlongequal{\Delta} Cu + CO_{2}}$
【知识点】
常见仪器名称；气体发生装置选择；一氧化碳还原氧化铜
【点评】
本题属于基础实验题，考查实验仪器识别、气体制备装置选择、CO还原CuO的核心知识点，难度不大，需学生掌握实验装置选择的依据和反应的基本规律。
【难度系数】
0.5
