Question

【題目】工業(yè)鐵紅的主要成分是Fe2O3，還含有少量的FeO、Fe3O4，為了測(cè)定鐵紅中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，興趣小組的同學(xué)稱取10.0g鐵紅樣品進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)你參與過程分析。

（資料）1.草酸晶體（H2C2O4·3H2O）在濃H2SO4作用下受熱分解，化學(xué)方程式為：

2.濃硫酸具有吸水性，氫氧化鈉溶液可以吸收CO2。

3.堿石灰的主要成分是CaO和NaOH，可以吸收水與CO2。

（問題討論）用下圖所示裝置實(shí)行實(shí)驗(yàn)：

（1）實(shí)驗(yàn)前應(yīng)先_____。

（2）C裝置的作用是_____。

（3）對(duì)E裝置加熱前和停止加熱后，都要通入過量的CO，其作用分別是：①加熱前_____；②停止加熱后把反應(yīng)生成的二氧化碳全部排入F裝置中。

（4）寫出E裝置中所發(fā)生反應(yīng)的一個(gè)化學(xué)方程式_____。

（數(shù)據(jù)分析與計(jì)算）

（5）充分反應(yīng)后稱得F裝置增重6.6g，則此鐵紅中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是_____。

（實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)）

（6）本實(shí)驗(yàn)中如果缺少D裝置（不考慮其它因素），則測(cè)得樣品中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)會(huì)_____（填“偏小”、“不變”或“偏大”）。

（7）請(qǐng)指出實(shí)驗(yàn)裝置的一個(gè)明顯缺陷_____。

Answer 1

【答案】進(jìn)行裝置氣密的檢查 檢驗(yàn)B裝置是否將二氧化碳?xì)怏w吸收完全 將裝置內(nèi)的空氣排盡，防止發(fā)生危險(xiǎn) Fe2O3＋3CO 2Fe＋3CO2 76.0% 偏低 缺少尾氣處理裝置

【解析】

（1）實(shí)驗(yàn)前應(yīng)先：進(jìn)行裝置氣密的檢查，確保實(shí)驗(yàn)成功；

（2）C裝置的作用是：檢驗(yàn)B裝置是否將二氧化碳?xì)怏w吸收完全，不影響后續(xù)實(shí)驗(yàn)的順利進(jìn)行；

（3）對(duì)E裝置加熱前和停止加熱后，都要通入過量的CO，其作用分別是：一氧化碳具有可燃性，①加熱前通入一氧化碳是將裝置內(nèi)的空氣排盡，防止發(fā)生危險(xiǎn)；②停止加熱后把反應(yīng)生成的二氧化碳全部排入F裝置中。

（4）E裝置中一氧化碳在高溫條件下與氧化鐵反應(yīng)產(chǎn)生鐵和二氧化碳所的化學(xué)方程式：Fe2O3＋3CO 2Fe＋3CO2；

（5）充分反應(yīng)后稱得F裝置增重6.6g，6.6g是二氧化碳的質(zhì)量，由質(zhì)量守恒定律可知，鐵紅中氧元素質(zhì)量為=6.6g，則此鐵紅中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=.

（6）本實(shí)驗(yàn)中如果缺少干燥劑D裝置，則F裝置增重變大，因?yàn)槲�收了水蒸氣，則樣品中的氧元素質(zhì)量偏大，測(cè)得樣品中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)會(huì)偏小。

（7）一氧化碳有毒，不能直接排放到空氣中，實(shí)驗(yàn)裝置的一個(gè)明顯缺陷：缺少尾氣處理裝置。