Question

現有含雜質的氧化鐵樣品(雜質不參加反應)，為了測定該樣品中氧化鐵的質量分數，某同學稱取該樣品10g，并用如圖所示的裝置進行實驗，得到如下兩組數據：

	反應前	氧化鐵完全反應后
A組	玻璃管和氧化鐵樣品的質量43.7g	玻璃管和固體的質量41.3g
B組	燒杯和澄清石灰水的質量180g	燒杯和燒杯中物質的質量186.8g

試回答：

（1）你認為應選擇           組的實驗數據來計算樣品中氧化鐵的質量分數，計算結果為           。

（2）這位同學所用的實驗裝置的不足之處                                       。

 

Answer 1

【答案】

（1）A    80%   （2）缺少尾氣處理裝置

【解析】

試題分析：（1）應該用A組數據計算，不用B組數據，是因為不知氫氧化鈣溶液是否足量，即無法確定反應過程中生成的二氧化碳是否被石灰水完全吸收完，也就不知道二氧化碳的質量，所以無法計算。

因為反應前玻璃管和固體樣品的質量是43.7g，反應結束后玻璃管和固體樣品的質量是41.3g，故固體物質質量減少2.4g；根據反應的原理可知，減少的質量為參加反應的氧化鐵中氧元素的質量，據此計算。

設該反應中參加反應的 Fe₂O₃的質量為x，

3CO+Fe₂O₃2Fe+3CO₂    固體減少的質量△

160       112          160-112=48

x                         2.4g

160：48=x：2.4g

解得，x=8

所以藥品中Fe₂O₃的質量分數=×100%=80%

（2）由于CO有毒，不能直接排入空氣中，否則會對空氣造成污染，故需要尾氣處理裝置，而該實驗沒有。

考點：一氧化碳還原氧化鐵，實驗數據處理或者誤差分析的探究，根據化學反應方程式的計算

點評：熟練掌握一氧化碳還原氧化鐵的實驗原理、操作及注意事項等是解題的關鍵，關于實驗數據的處理，是本題的難點，而解答的關鍵是二氧化碳是否能被完全吸收。