Question

鋼鐵產業是我國的支柱產業之一，選擇優質煉鐵原料十分重要。甲、乙兩組同學對某鋼鐵廠所購進的赤鐵礦粉中主要成分Fe₂O₃的含量進行測定。(假設每步反應均能完全進行，赤鐵礦粉中雜質性質穩定，既不溶于水也不參與反應，濃硫酸可吸收水蒸氣)

(1)甲組同學稱取一定質量的赤鐵礦粉，采用如圖的裝置進行實驗。

①裝置A中發生反應的化學方程式是                                     

                                                                   。

②為充分吸收反應生成的CO₂，裝置B中應盛放的試劑是            濃溶液。

③可以通過下面不同的方法計算赤鐵礦粉中Fe₂O₃的含量：

【方法一】稱量反應前后A裝置的總質量，計算出Fe₂O₃的含量；

【方法二】稱量             得出反應生成的CO₂的質量，計算出Fe₂O₃的含量。

(2)乙組同學稱取等質量的赤鐵礦粉放入燒杯中，向燒杯中加入過量的稀硫酸充分反應(氧化鐵與稀硫酸反應生成硫酸鐵和水)，             (填一個操作名稱)后立即稱量。根據稱量的數據計算出Fe₂O₃的含量。

(3)甲、乙兩組同學通過相互比較后對各自的實驗方案進行評價。

方案	優點
甲組
乙組

Answer 1

【解析】本題是一道定量實驗設計題，測定某種赤鐵礦粉中Fe₂O₃的含量。甲組同學的兩種計算方法分別為：一是稱量反應掉的Fe₂O₃中氧元素的質量，即稱量反應前后A裝置的總質量，就可以計算出Fe₂O₃的含量；另一種是稱量CO₂的質量，即稱量反應前后B裝置的總質量，也能算出Fe₂O₃的含量。用什么試劑才能完全吸收生成的CO₂？因為Ca(OH)₂的溶解能力較小，所以吸收效果不理想，用NaOH濃溶液效果較好。乙組同學沒有將沉淀洗滌、干燥后再稱量，而是“立即稱量”，這樣得出的結果一定沒有甲組準確。但他們與甲組比較，也有許多優點，如：操作簡單；節約能源；減少污染等。

答案：(1)①3CO+Fe₂O₃2Fe+3CO₂

②NaOH(合理即可)

③反應前后B裝置的總質量

(2)過濾

(3)測量結果比較準確(或實驗誤差小)  操作簡單(或節約能源或減少污染等) (合理即可)