Question

【題目】工業(yè)鐵紅主要成分是Fe2O3，還含有少量的FeO、Fe3O4。

[查閱資料]①草酸晶體（H2C2O4·3H2O）在濃硫酸作用下受熱分解，化學方程式為：

②堿石灰是固體NaOH和CaO的混合物，能吸收水蒸氣和二氧化碳。

③鐵的常見氧化物中鐵的質(zhì)量分數(shù)：

[問題討論]為了測定鐵紅中鐵的質(zhì)量分數(shù)，小組間學生進行如下實驗。

（1）實驗前應先連接好儀器并_____。

（2）該實驗為了保證進入E中的氣體是純凈、干燥的CO，則B、C、D中的試劑依次是_____（填字母序號）。

a.濃硫酸

b.澄清的石灰水

c.氫氧化鈉溶液

（3） C裝置的作用是_____。

（4）寫出E裝置中所發(fā)生反應的一個化學方程式：_____。

（5）稱取鐵紅樣品1.0用上述裝置進行實驗，若實驗價后稱得F裝置增重7.7g.則此鐵紅中鐵元素的質(zhì)量分數(shù)是_____。

[實驗反思]

（1）如果缺少G裝置（不考慮其他因素），則測得樣品中鐵的質(zhì)量分數(shù)會_____（選填“偏小”“不變”“偏大”）。

（2）該實驗裝置的一個明顯缺陷是_____。

Answer 1

【答案】檢查裝置的氣密性 cba 證明CO2氣體被吸收完全或檢驗CO2是否除凈 72.0% 偏小 缺少尾氣處理裝置

【解析】

問題討論：

（1）有氣體參與的反應需要檢驗裝置氣密性，所以實驗前應先連接好儀器并檢查裝置氣密性；

（2）進入E中的氣體是純凈、干燥的CO，氫氧化鈉能與二氧化碳反應，能吸收二氧化碳；二氧化碳能使澄清石灰水渾濁，澄清石灰水可檢驗二氧化碳是否除盡；濃硫酸具有吸水性，可干燥氣體，干燥氣體須放在最后一步，所以B、C、D中的試劑依次是氫氧化鈉溶液、澄清石灰水、濃硫酸，故填：cba；

（3）氫氧化鈣和二氧化碳反應生成碳酸鈣沉淀和水，所以裝置C的主要作用是證明CO2氣體被吸收完全或檢驗CO2是否除凈；

（4）E裝置中所發(fā)生的反應是在高溫條件下，氧化鐵和一氧化碳反應生成鐵和二氧化碳，化學方程式為：；

（5）鐵的氧化物與一氧化碳反應的化學方程式分別為：3CO+ Fe2O32Fe + 3CO2，FeO+COFe+CO2，Fe3O4+4CO 3Fe+4CO2，由反應的化學方程式可知，反應生成的二氧化碳中，氧元素一半來自于鐵的氧化物，實驗前后稱得F裝置增重7.7g就是二氧化碳的質(zhì)量，因此鐵紅樣品中氧元素質(zhì)量為：，所以鐵紅中鐵元素的質(zhì)量分數(shù)=；

實驗反思：

（1）堿石灰可以吸收空氣中的二氧化碳和水，如果缺少G裝置，F中吸收的二氧化碳質(zhì)量增多，計算出的氧元素的質(zhì)量增多，所以測得樣品中鐵的質(zhì)量分數(shù)會偏�。�

（2）一氧化碳有毒，擴散到空氣中污染環(huán)境，所以本實驗裝置的一個明顯缺陷是缺少尾氣處理裝置。