一化學興趣小組對某月餅包裝盒中的“脫氧劑”很好奇,他們觀察到“脫氧劑”外包裝標注的成分為鐵粉、活性炭和氯化鈉,打開發(fā)現(xiàn)灰黑色的固體中還夾雜著少量紅棕色粉末.
【資料獲悉】①鐵系“脫氧劑”的作用原理是利用鐵能被氧氣氧化,從而達到除氧保鮮的目的.鐵被氧氣氧化最終產(chǎn)物為紅棕色的Fe
2O
3(其他產(chǎn)物忽略不計).
②Fe
2O
3+3H
2SO
4═Fe
2(SO
4)
3+3H
2O;Fe+Fe
2(SO
4)
3=3FeSO
4.
③“堿石灰的干燥管”可以用來干燥氧氣、氫氣等氣體.
【探究目的】小組同學欲探究該“脫氧劑”是否已經(jīng)失效,并測定10.00g樣品各成分的質(zhì)量,設(shè)計了以下探究實驗.
【實驗探究】(假設(shè)所有操作沒有損失)
步驟1:小剛用磁鐵接近樣品,發(fā)現(xiàn)磁鐵吸引了部分黑色固體.
步驟2:稱取10.00g樣品于一燒杯中,加足量水充分攪拌溶解后,過濾,將濾渣洗滌、干燥、稱得其質(zhì)量為8.32g.
步驟3:按如圖裝置,將得到的8.32g固體與足量稀硫酸反應(yīng),用電子秤稱得反應(yīng)前后總質(zhì)量差為0.11g.
步驟4:將錐形瓶中反應(yīng)后的液體過濾,并將濾渣洗滌、干燥后,稱得其質(zhì)量為1.20g.
步驟5:分析測算步驟4中所得濾液得知:濾液中溶質(zhì)是硫酸和硫酸亞鐵,且最后分離出16.72g硫酸亞鐵.
【交流討論】
(1)由步驟1得出的結(jié)論是
“脫氧劑”沒有失效
“脫氧劑”沒有失效
.
(2)步驟2目的是
除去氯化鈉,并間接測得氯化鈉的質(zhì)量
除去氯化鈉,并間接測得氯化鈉的質(zhì)量
.
(3)如果步驟4中濾渣沒有經(jīng)過洗滌,則稱得的質(zhì)量
>
>
1.20g(填“>”或“=”或“<”)
(4)小剛認為0.11g差值即為H
2的質(zhì)量,并由此計算出樣品中單質(zhì)鐵的質(zhì)量為3.08g.小華提出在裝置的a導管處應(yīng)該再連接一個盛有堿石灰的干燥管,他這樣做的理由是
除去H2中混有的水蒸氣
除去H2中混有的水蒸氣
(5)小華還認真分析題中所給資料,他認為用產(chǎn)生H2的質(zhì)量計算樣品中鐵的質(zhì)量不合理.其理由是:
樣品中的鐵,除了與稀硫酸反應(yīng)生成H2外,還有一部分鐵與硫酸鐵溶液反應(yīng)
樣品中的鐵,除了與稀硫酸反應(yīng)生成H2外,還有一部分鐵與硫酸鐵溶液反應(yīng)
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【學生實驗】小華將步驟3的裝置進行了改進,重新稱取10.00g樣品進行實驗,并準確測得固體與足量稀硫酸反應(yīng)前后總質(zhì)量差為0.1g.
(6)請根據(jù)以上數(shù)據(jù),計算10g該樣品中各成分的質(zhì)量.(只寫出結(jié)果)