Question

2．為了測(cè)定某樣品中氧化鐵（Fe₂O₃）的質(zhì)量分?jǐn)?shù)（雜質(zhì)不含鐵元素，且不溶于水和酸），化學(xué)興趣小組的同學(xué)進(jìn)行了如下的實(shí)驗(yàn)．
【查閱資料】
草酸（H₂C₂O₄）在濃硫酸作用下受熱分解，化學(xué)方程式為：H₂C₂O₄ $\frac{\underline{\;濃硫酸\;}}{△}$ CO₂↑+CO↑+H₂O
【實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)及操作】用如圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：

【問題討論】
（1）進(jìn)入E中的氣體是純凈、干燥的CO，則B、C、D中依次是③（填序號(hào)）．
①濃硫酸、石灰水、氫氧化鈉溶液 ②石灰水、氫氧化鈉溶液、濃硫酸
③氫氧化鈉溶液、石灰水、濃硫酸
（2）E中反應(yīng)的化學(xué)方程式是  Fe₂O₃+3CO$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂；
（3）上述實(shí)驗(yàn)裝置的一處明顯缺陷是：沒有處理尾氣．
【數(shù)據(jù)處理】
稱取樣品mg，用上述裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，充分反應(yīng)后稱量F裝置增重ng．則樣品中氧化鐵質(zhì)量分?jǐn)?shù)為$\frac{4000n}{33m}$%．（假設(shè)完全吸收）
【實(shí)驗(yàn)反思】
當(dāng)觀察到E中固體全部變黑后，若立即停止通CO，則測(cè)得的樣品中氧化鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)無影響（填“偏大”，“偏小”，“無影響”）．

Answer 1

分析 【問題討論】
濃硫酸能夠吸收水蒸氣，氫氧化鈉溶液能夠吸收二氧化碳，二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁；
高溫條件下，氧化鐵和一氧化碳反應(yīng)生成鐵和二氧化碳；
一氧化碳有毒，擴(kuò)散到空氣中污染環(huán)境；
【數(shù)據(jù)處理】
根據(jù)反應(yīng)的化學(xué)方程式及其提供的數(shù)據(jù)可以進(jìn)行相關(guān)方面的計(jì)算；
【實(shí)驗(yàn)反思】
當(dāng)觀察到E中固體全部變黑后，若立即停止通CO，高溫條件下，鐵能被進(jìn)來的空氣中的氧氣氧化．

解答 解：【問題討論】
（1）進(jìn)入E中的氣體是純凈、干燥的CO，則B、C、D中依次是氫氧化鈉溶液、石灰水、濃硫酸，這是因?yàn)橥ㄟ^氫氧化鈉溶液可以吸收二氧化碳，通過石灰水可以判斷二氧化碳是否被氫氧化鈉溶液完全吸收，通過濃硫酸可以產(chǎn)生水蒸氣．
故填：③．
（2）E中高溫條件下，氧化鐵和一氧化碳反應(yīng)生成鐵和二氧化碳，反應(yīng)的化學(xué)方程式是：Fe₂O₃+3CO$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂．
故填：Fe₂O₃+3CO$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂．
（3）上述實(shí)驗(yàn)裝置的一處明顯缺陷是沒有處理尾氣．
故填：沒有處理尾氣．
【數(shù)據(jù)處理】
設(shè)氧化鐵質(zhì)量為x，
Fe₂O₃+3CO$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂，
160                              132
x                                  ng
$\frac{160}{x}$=$\frac{132}{ng}$，
x=$\frac{160}{132}$ng，
則樣品中氧化鐵質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：$\frac{160ng}{132mg}$×100%=$\frac{4000n}{33m}$%，
故填：$\frac{4000n}{33m}$%．
【實(shí)驗(yàn)反思】
當(dāng)觀察到E中固體全部變黑后，若立即停止通CO，高溫條件下，鐵能被進(jìn)來的空氣中的氧氣氧化，但是由于是根據(jù)F裝置中的吸收的二氧化碳質(zhì)量進(jìn)行計(jì)算，因此對(duì)測(cè)得的樣品中氧化鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)無影響．
故填：無影響．

點(diǎn)評(píng) 合理設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，科學(xué)地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、分析實(shí)驗(yàn)，是得出正確實(shí)驗(yàn)結(jié)論的前提，因此要學(xué)會(huì)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、分析實(shí)驗(yàn)，為學(xué)好化學(xué)知識(shí)奠定基礎(chǔ)．