Question

4．小宋想在實(shí)驗(yàn)室里利用氧化鐵和過量炭粉進(jìn)行反應(yīng)制取單質(zhì)鐵，并測(cè)量其中氧化鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．
（1）設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置．

（2）查閱資料：氮?dú)獠慌c碳、氧化鐵發(fā)生反應(yīng)．實(shí)驗(yàn)室可以用氯化銨飽和溶液和亞硝酸鈉 （NaNO₂）飽和溶液混合加熱反應(yīng)制得氮?dú)�，同時(shí)生成水和氯化鈉．請(qǐng)寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式NaNO₂+NH₄Cl$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$N₂↑+NaCl+2H₂O．
（3）實(shí)驗(yàn)操作及實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：
①按圖連接裝置，并檢查裝置的氣密性，稱取8.00g氧化鐵與4.00g炭粉混合均勻，放入硬質(zhì)玻璃管中，稱取澄清石灰水及試管的總質(zhì)量為100.00g；
②加熱前，先通一段時(shí)間純凈干燥的氮?dú)�，這樣做的目的是除去裝置內(nèi)原有空氣；
③停止通入N₂后，夾緊彈簧夾，加熱一段時(shí)間，澄清石灰水變渾濁；
④待反應(yīng)結(jié)束，需再通一段時(shí)間的干燥氮?dú)猓�這樣做的目的是推動(dòng)氣流，帶動(dòng)裝置內(nèi)殘余氣體，使其被澄清石灰水完全吸收．冷卻至室溫，稱得澄清石灰水和試管的總質(zhì)量為102.64g．
（4）數(shù)據(jù)處理：經(jīng)計(jì)算，原氧化鐵中樣品中，氧化鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為80%．
（5）小宋經(jīng)過思考，發(fā)現(xiàn)以上操作得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)果偏�。ㄌ睢捌�大”、“偏小”或“準(zhǔn)確”）．

Answer 1

分析 （2）根據(jù)反應(yīng)物、生成物及其質(zhì)量守恒定律可以書寫化學(xué)方程式；
（3）根據(jù)通入氮?dú)獾淖饔媒獯穑?br />（4）根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行解答；
（5）根據(jù)實(shí)驗(yàn)操作確定對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響．

解答 解：（2）用氯化銨飽和溶液和亞硝酸鈉 （NaNO₂）飽和溶液混合加熱反應(yīng)制得氮?dú)�，同時(shí)生成水和氯化鈉，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為：NaNO₂+NH₄Cl=NaCl+2H₂O+N₂↑；故填：NaNO₂+NH₄Cl=NaCl+2H₂O+N₂↑；
（3）②加熱前，先通一段時(shí)間純凈干燥的氮?dú)猓�可以除去裝置內(nèi)原有空氣，防止對(duì)實(shí)驗(yàn)造成影響，故填：除去裝置內(nèi)原有空氣；   
 ③待反應(yīng)結(jié)束，需再通一段時(shí)間的干燥氮?dú)猓�可以推�?dòng)氣流，帶動(dòng)裝置內(nèi)殘余氣體，使其被澄清石灰水完全吸收，故填：推動(dòng)氣流，帶動(dòng)裝置內(nèi)殘余氣體，使其被澄清石灰水完全吸收；
（4）生成二氧化碳的質(zhì)量為：102.64g-100g=2.64g
設(shè)氧化鐵的質(zhì)量為x，則有：
2Fe₂O₃+3C$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$4Fe+3CO₂
320                               132
x                                   2.64g
$\frac{320}{132}=\frac{x}{2.64g}$
x=6.4g
原氧化鐵中樣品中，氧化鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：$\frac{6.4g}{8.00g}×100%$=80%；
故填：80%；
 （5）由于使用的是氫氧化鈣溶液吸收二氧化碳，可能會(huì)導(dǎo)致二氧化碳吸收不完全，導(dǎo)致計(jì)算的結(jié)果偏小，故填：偏�。�

點(diǎn)評(píng) 化學(xué)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是化學(xué)實(shí)驗(yàn)最突出、最鮮明的部分，也是進(jìn)行分析推理得出結(jié)論的依據(jù)，掌握物質(zhì)的性質(zhì)和相互之間的反應(yīng)關(guān)系，并有助于提高觀察、實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Γ?/p>