Question

13．實驗室可用下列實驗裝置測定FeO和Fe₂O₃固體混合物中Fe₂O₃的質量（圖中夾持裝置已略去）．

（1）實驗前如何檢查裝置A的氣密性關閉止水夾K，從長頸漏斗向試管內加水，至長頸漏斗中管內的液面高于管外液面，靜置一段時間，若液面高度差不發生變化，則氣密性良好；
（2）為了實驗安全，在點燃酒精燈之前，在F裝置出口b處必須檢驗氫氣的純度，實驗開始后，在b處必須點燃未反應的氫氣．
（3）裝置B的作用是除去氫氣中混有的氯化氫氣體，裝置C中所盛裝的液體是濃硫酸．
（4）干燥管E右邊又連接干燥管F的目的是防止空氣中的水蒸氣進入干燥管E中．若無干燥管F，測得Fe₂O₃的質量將偏大（填“偏大”“偏小”或“無影響”）．
（5）若FeO和Fe₂O₃混合物的質量為a g，反應完全后干燥管E的質量增加了b g，則混合物中Fe₂O₃的質量分數為$\frac{80b-20a}{7a}×100%$（用含字母的式子表示）．

Answer 1

分析 A用于制備氫氣，氫氣中混有HCl、水，B用于除去氯化氫，C為干燥裝置，D中在加熱條件下生成鐵和水，E用于吸收水，根據水的質量和鐵的氧化物的質量列式可計算含量，F用于吸收空氣的水，防止影響實驗測定結構，導致實驗誤差，以此解答該題．

解答 解：（1）對A氣密性的檢查用液封法，即關閉止水夾K，從長頸漏斗向試管內加水，至長頸漏斗中管內的液面高于管外液面，靜置一段時間，若液面高度差不發生變化，則氣密性良好，
故答案為：關閉止水夾K，從長頸漏斗向試管內加水，至長頸漏斗中管內的液面高于管外液面，靜置一段時間，若液面高度差不發生變化，則氣密性良好；
（2）H₂和O₂混合點燃會爆炸，即可燃性氣體點燃前都必須檢驗純度，實驗開始后若未反應，H₂排入空氣也會帶來危險，必須處理掉，
故答案為：檢驗氫氣的純度；點燃未反應的氫氣；
（3）A中產生的H₂中混有HCl和水蒸氣，必須通過洗氣逐一除去，防止干擾后續實驗，所以裝置B的作用是除去氫氣中混有的氯化氫氣體，C為干燥裝置，可用濃硫酸干燥，故答案為：除去氫氣中混有的氯化氫氣體；濃硫酸；
（4）干燥管F的作用防空氣中水蒸氣對實驗干擾，若無干燥管F，空氣中的水蒸氣被E吸收則所測生成水的質量增大，即氧的含量增大，則FeO與Fe₂O₃相比較得Fe₂O₃的質量將偏大，
故答案為：防止空氣中的水蒸氣進入干燥管E中；偏大；
（5）設FeO、Fe₂O₃物質的量分別為x、y，則$\left\{\begin{array}{l}{72x+160y=ag}\\{18（x+3y）=bg}\end{array}\right.$，解得y=$\frac{4b-a}{56}$mol，則Fe₂O₃的質量為：$\frac{4b-a}{56}$mol×160 g•mol^-1=$\frac{80b-20a}{7}$g，質量分數為$\frac{80b-20a}{7a}×100%$，
故答案為：$\frac{80b-20a}{7a}×100%$．

點評 本題考查了物質性質探究實驗的分析判斷，裝置基本操作的應用，為高考常見題型和高頻考點，側重于學生的分析能力、計算能力和實驗能力的考查，注意把握物質性質和實驗過程，題目難度中等．