Question

陽光中學化學興趣小組利用下圖所示裝置測定樣品中Fe₂O₃（樣品中雜質高溫下不分解，也不參加反應）的質量分數，回答下列問題．

（1）實驗開始時，應先擠壓鼓氣球持續一段時間，其目的是

 

．
（2）A裝置的作用是

 

；實驗前B裝置中放入Fe₂O₃樣品的操作是

 

；反應進行一段時間后C裝置中的現象是

 

．
（3）反應前準確稱量樣品的質量為5g，完全反應后C裝置增加了1.35g，則樣品中Fe₂O₃的質量分數為

 

．
（4）若省去D裝置，則實驗所測定的樣品中Fe₂O₃的質量分數比實際的質量分數會

 

（填“偏大”“偏小”或“不變”）．

Answer 1

分析：（1）氫氣具有可燃性，為防止爆炸，加熱前應該先同氫氣．排凈試管內的空氣；
（2）裝置A中是濃硫酸作用是干燥氣體，C中的無水硫酸銅檢驗水的生成；
（3）C中增加的質量是生成水的質量，由此可求出氧元素質量，進而求得Fe₂O₃的質量及質量分數．
（4）若省去D裝置，C中質量會增大，所得結果變大．

解答：解：（1）因為氫氣具有可燃性，裝置內有空氣時會發生爆炸．故答案為：除去裝置中的空氣，防止加熱時發生爆炸；
（2）濃硫酸具有吸水性，A裝置盛的是濃硫酸，作用是干燥氫氣；由于該玻璃管兩頭通．裝藥品時應先使玻璃管平放，將盛有藥品的藥匙小心送入玻璃管中部（受熱處）；無水硫酸銅遇水變藍，故答案為：白色粉末逐漸變藍．
（3）因為C中增加的質量是生成水的質量1.35g，其中氧元素的質量是1.35g×

16

18

=1.2g，Fe₂O₃的質量1.2g÷

48

160

=4g，則樣品中Fe₂O₃的質量分數為

4g

5g

×100%=80%，故答案為80%；
（4）如果沒有D裝置，空氣中的水蒸氣會進入U形管，被無水硫酸銅所吸收，導致水的質量增大，結果使求得的樣品中Fe₂O₃的質量分數比實際的偏大，故答案為偏大．

點評：該題通過一氧化碳還原氧化鐵的實驗考查樣品中氧化鐵的質量分數、操作步驟及誤差分析，屬于綜合探究題．