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，某同學取該樣品10g．下圖為該同學在實驗室用一氧化碳還原氧化鐵的裝置示意圖，得到如下兩組數據：

	反應前	氧化鐵完全反應后
a	玻璃管和氧化鐵樣品的質量43.7g	玻璃管內固體物質的質量41.3g
b	集氣瓶和氫氧化鈉的質量180g	燒杯和燒杯中物質的質量186.6g

（1）在給氧化鐵樣品加熱前，先通一會兒一氧化碳，其目的是

 

（2）在A處觀察到的實驗現象是

 

，反應的化學方程式為

 

；B處觀察到的現象是

 

，反應的化學方程式為

 

．
（3）你認為，應當選擇

 

組的實驗數據來計算樣品氧化鐵樣品的質量分數，計算的結果為

 

．
（4）該同學所用實驗裝置的不足之處是

 

．

Answer 1

分析：（1）在給氧化鐵樣品加熱前，先通一會兒一氧化碳，既能夠排出玻璃管中的空氣，又能夠防止爆炸；
（2）氧化鐵和一氧化碳在高溫條件下能生成鐵和二氧化碳，一氧化碳不溶于水，二氧化碳能和氫氧化鈉反應生成碳酸鈉和水；
（3）a組數據可以根據固體的質量變化求出氧化鐵的質量分數，b組數據由于右側可能存在二氧化碳的干擾，導致無法能夠求出氧化鐵的質量分數．一氧化碳能夠污染環境．

解答：解：（1）在給氧化鐵樣品加熱前，先通一會兒一氧化碳，其目的是趕走試管里的空氣，使測定的數據準確，同時也能夠防止爆炸．故填：趕走試管里的空氣，使測定的數據準確，同時也能夠防止爆炸．
（2）在A處觀察到的實驗現象是玻璃管里的粉末由紅色逐漸變成黑色．故填：玻璃管里的粉末由紅色逐漸變成黑色．
氧化鐵和一氧化碳反應的化學方程式為：Fe₂O₃+3CO

高溫 .

.

2Fe+3CO₂；
B處觀察到的現象是有氣泡冒出．故填：有氣泡冒出．
二氧化碳和氫氧化鈉反應的化學方程式為：CO₂+2NaOH=Na₂CO₃+H₂O．
（3）a組數據可以根據固體的質量變化求出氧化鐵的質量分數，b組數據由于右側可能存在二氧化碳的干擾，導致無法能夠求出氧化鐵的質量分數．故填：a．
解：固體前后質量變化是：43.7g-41.3g=2.4g．
設氧化鐵的質量為X．
Fe₂O₃+3CO

高溫 .

.

2Fe+3CO₂．  固體質量變化
160          112            48
 X                          2.4g
 160：48=X：2.4g
X=8g．
氧化鐵的質量分數為：

8g

10g

×100%=80%．
故填：80%．
（4）該同學所用實驗裝置的不足之處是：B裝置的出口處，應有一個尾氣處理裝置，防止一氧化碳對空氣造成污染．故填：B裝置的出口處，應有一個尾氣處理裝置，防止一氧化碳對空氣造成污染．

點評：本題主要考查實驗現象、計算、化學方程式的書寫等方面的知識，書寫化學方程式時要遵循質量守恒定律．