工業鐵紅的主要成分是Fe2O3，還含有少量的FeO、Fe3O4．為了測定鐵紅中鐵的質量分數，興趣小組的同學進行...

問題詳情：

工業鐵紅的主要成分是Fe2O3，還含有少量的FeO、Fe3O4．為了測定鐵紅中鐵的質量分數，興趣小組的同學進行了如下實驗，請你參與過程分析．

【資料1】草*晶體（H2C2O4•3H2O）在濃H2SO4作用下受熱分解，化學方程式為：

H2C2O4•3H2O CO2↑+CO↑+4H2O

（1）圖1可用作草*分解制取氣體的裝置是　　（填字母編號）．

【問題討論】用圖2所示裝置進行實驗：

（2）實驗前應先　　．

（3）進入D中的氣體是純淨、乾燥的CO，則A、C中的試劑依次是　　（填字母編號）

a．濃硫*       b．澄清的石灰水      c．*氧化*溶液

（4）B裝置的作用是　　．

（5）對D裝置加熱前和停止加熱後，都要通入過量的CO，其作用分別是：　

①加熱前． ②停止加熱後．

（6）寫出D裝置中所發生反應的一個化學方程式．　　

【數據分析與計算】

【資料2】鐵的常見氧化物中鐵的質量分數：

（7）稱取鐵紅樣品10.0g，用上述裝置進行實驗，測定鐵紅中鐵的質量分數．

①D中充分反應後得到Fe粉的質量為mg，則　　＜m＜　　．

②實驗前後稱得E裝置增重6.6g，則此鐵紅中鐵的質量分數是　　．

【實驗評價】

反思1：本實驗如果缺少C裝置（不考慮其它因素），則測得樣品中鐵的質量分數會　　（填“偏小”、“不變”或“偏大”）．

反思2：請指出【問題討論】中實驗裝置的一個明顯缺陷．　　．

【回答】

【考點】實驗探究物質的組成成分以及含量；常見氣體的檢驗與除雜方法；一氧化碳的化學*質；書寫化學方程式、．

【分析】（1）草*晶體（H2C2O4•3H2O）在濃硫*作用下受熱分解，因此選用d裝置；

（2）凡是有氣體參加或產生的實驗，實驗前一定要檢查裝置的氣密*，以防裝置漏氣影響實驗結果；

（3）*氧化*溶液能夠吸收二氧化碳氣體；

濃硫*具有吸水*，可以用來乾燥二氧化碳、一氧化碳、*氣、氧氣等氣體；

（4）二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁；

（5）一氧化碳具有可燃*，與空氣或氧氣混合達到一定程度時，遇明火會發生*；

（6）氧化鐵在高温條件下能和一氧化碳反應生成鐵和二氧化碳；

（7）根據提供的數據可以進行相關方面的計算；

一氧化碳有毒，擴散到空氣中會污染環境．

【解答】解：（1）草*晶體（H2C2O4•3H2O）在濃硫*作用下受熱分解，因此選用d裝置，故*為：d；

（2）實驗前應先檢查裝置的氣密*．故填：檢查裝置氣密*．

（3）A在應該放*氧化*溶液，除去一氧化碳中的二氧化碳，B中的*氧化鈣溶液用來驗*一氧化碳中的二氧化碳是否除盡，C中應該放濃硫*，除去一氧化碳中的水蒸氣．故填：c；a．

（4）B裝置的作用是檢驗一氧化碳中是否含有二氧化碳．故填：檢驗一氧化碳中是否含有二氧化碳．

（5）對D裝置加熱前和停止加熱後，都要通入過量的CO，其作用分別是：①加熱前排出玻璃管中的空氣，防止發生*；

②停止加熱後驅趕裝置中滯留的二氧化碳，使其全部被E裝置中鹼石灰吸收．

故填：排出玻璃管中的空氣，防止發生*；驅趕裝置中滯留的二氧化碳；使其全部被E裝置中鹼石灰吸收．

（6）D裝置中，高温條件下氧化鐵和一氧化碳反應生成鐵和二氧化碳，反應的化學方程式為：Fe2O3+3CO2Fe+3CO2．

故填：Fe2O3+3CO2Fe+3CO2．

（7）如果全部是氧化鐵，鐵的最少量是10g×70%=7.0g；

如果全部是氧化亞鐵，鐵的最大量是10g×78%=7.8g；

E裝置增重6.6g，那麼二氧化碳是6.6g，氧元素的質量=6.6g××100%=4.8g，

因為4.8g氧元素的質量一半來自於一氧化碳，一半來自於鐵的氧化物，那麼鐵紅中氧元素的質量是4.8g÷2=2.4g，

則鐵紅中鐵的質量分數=×100%=76.0%；

【實驗評價】

本實驗中如果缺少C裝置，水蒸氣會進入E裝置，導致二氧化碳的質量偏大，從而導致氧元素的質量偏大，會導致鐵元素的質量偏小，從而導致鐵紅中鐵元素的質量分數偏小；

【問題討論】中實驗裝置的一個明顯缺陷是沒有處理一氧化碳，一氧化碳進入空氣中會污染環境；

故填：7.0；7.8；76.0%；偏小；缺少尾氣處理裝置．

知識點：金屬及金屬材料單元測試

題型：實驗題