Question

18．學了煉鐵原理后，小明想用此原理測定某一生銹鐵粉中氧化鐵的質量分數(shù)．于是他取m₁g生銹的鐵粉樣品，按下圖所示裝置進行實驗，測定該樣品中氧化鐵的質量分數(shù)（鐵銹按氧化鐵處理）．

（1）某同學欲通過B裝置反應前后的質量變化，測定該樣品中氧化鐵的質量分數(shù)．
B中的最佳試劑是②（填序號），實驗時B中反應的化學方程式是CO₂+2NaOH=Na₂CO₃+H₂O．
①澄清石灰水     ②氫氧化鈉濃溶液      ③稀鹽酸      ④水
（2）上述實驗過程中，CO氣體除作為反應物外，還能起到的作用是：①實驗開始時，排盡裝置中的空氣，防止加熱時發(fā)生爆炸；②停止加熱后，防止A中生成物被氧化，B中的溶液倒吸入A中；③將裝置中的CO₂送入NaOH溶液中．
（3）完全反應后，甲同學稱得鐵粉的質量為m₂ g，同時測得裝置B增重m₃ g，則鐵粉樣品中氧化鐵的質量分數(shù)為$\frac{40•{m}_{3}}{33{m}_{1}}$×100%．

Answer 1

分析 （1）氫氧化鈉濃溶液可以很好的吸收二氧化碳氣體，我們可以通過稱量化學反應前后的B裝置質量，和化學反應式計算樣品中氧化鐵的質量分數(shù)；
（2）還可促使生成的二氧化碳氣體進入裝置B；
（3）根據(jù)裝置B增重m₃g，計算出氧化鐵的質量，然后根據(jù)鐵粉樣品的總質量計算氧化鐵的質量分數(shù)．

解答 解：
（1）能很好的吸收二氧化碳的物質是氫氧化鈉濃溶液，所以欲通過B裝置反應前后的質量變化，測定該樣品中氧化鐵的質量分數(shù)．應選用的最佳試劑是②氫氧化鈉濃溶液．它與二氧化碳的化學反應式是：CO₂+2NaOH=Na₂CO₃+H₂O．
故答案為：②、CO₂+2NaOH=Na₂CO₃+H₂O；
（2）CO除上述兩作用外，還可以將裝置中的CO₂送入NaOH溶液中．
故答案為：將裝置中的CO₂送入NaOH溶液中；
（3）裝置B增重m₃g，說明有m₃g二氧化碳生成，所以我們可以設生成m₃g二氧化碳需要氧化鐵的質量為x
3CO+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂
     160            132
     x               m₃g
$\frac{160}{x}=\frac{132}{{m}_{3}g}$
x=$\frac{40•{m}_{3}}{33}g$
所以樣品中含氧化鐵的質量分數(shù)是$\frac{\frac{40•{m}_{3}}{33}}{{m}_{1}}$×100%=$\frac{40•{m}_{3}}{33{m}_{1}}$×100%
答案：
（1）②、CO₂+2NaOH=Na₂CO₃+H₂O
（2）將裝置中的CO₂送入NaOH溶液中
（3）$\frac{40•{m}_{3}}{33{m}_{1}}$×100%

點評 本題通過一氧化碳還原氧化鐵的反應，考查相關化學反應式的書寫和計算，要同學們具有綜合的化學知識，才可做好此題．