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，赤鐵礦粉中的雜質性質穩定，既不溶于水也不參與反應)

(1)甲組同學稱取一定質量的赤鐵礦粉，采用如圖裝置進行實驗。

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：稱量反應前后裝置A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，_______(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。

Answer 1

【解析】(1)①CO還原Fe₂O₃能生成Fe和CO₂。

②氫氧化鈣在水中的溶解度很小，吸收二氧化碳的量較少而氫氧化鈉易溶于水，能夠吸收較多的二氧化碳，故濃NaOH溶液吸收CO₂的效果比澄清石灰水好。

③方法二中B裝置吸收了生成的CO₂，未反應的CO逸出時帶走的水分被C裝置吸收，故需稱量反應前后B、C的總質量才知生成的CO₂的質量，從而求出參加反應的Fe₂O₃的質量。

(2)過量的稀硫酸能和Fe₂O₃反應，過濾后稱量剩余雜質的質量，可求出Fe₂O₃的含量。

(3)甲組方案設計嚴密，兩種方法相互對照，誤差小，但操作復雜，不安全，浪費能源；乙組方案安全，操作簡單，節約能源。

答案：(1)①3CO+Fe₂O₃2Fe+3CO₂

②NaOH(或KOH等)      ③反應前后裝置B、C的總質量

(2)過濾

(3)實驗結果準確(或實驗誤差小)    操作簡單(或節約能源)