Question

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），某興趣小組的同學(xué)進(jìn)行了如下的實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)你參與過(guò)程分析．
【查閱資料】
1草酸（H₂C₂O₄）在濃硫酸作用下受熱分解，化學(xué)方程式為H₂C₂O₄

濃硫酸  .

△

CO₂↑+CO↑+H₂O
2堿石灰能吸收二氧化碳和水蒸氣
【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(wèn)題討論】
（1）裝藥品前應(yīng)先

 

，實(shí)驗(yàn)中觀察到E中現(xiàn)象是：固體顏色

 

；
（2）進(jìn)入E中的氣體是純凈、干燥的CO，則B、C、D中依次是

 

（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
（3）G的作用是

 

；E中反應(yīng)的化學(xué)方程式是

 

；
（4）當(dāng)E中固體完全反應(yīng)后，先熄滅

 

燈（A、E）；
（5）實(shí)驗(yàn)裝置有一明顯缺陷是：

 

．
【數(shù)據(jù)處理】稱取樣品8.0g，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4.4g．則樣品中氧化鐵質(zhì)量分?jǐn)?shù)為

 

．
【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)

 

（填“偏大”，“偏小”，“無(wú)影響”）．

Answer 1

考點(diǎn)：實(shí)驗(yàn)探究物質(zhì)的組成成分以及含量,常見氣體的檢驗(yàn)與除雜方法,一氧化碳的化學(xué)性質(zhì),書寫化學(xué)方程式、文字表達(dá)式、電離方程式

專題：科學(xué)探究

分析：【問(wèn)題討論】
（1）凡是有氣體參加或產(chǎn)生的實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)前一定要檢查裝置的氣密性，以防裝置漏氣影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果；
氧化鐵是紅色的，和一氧化碳反應(yīng)能生成黑色的鐵粉和二氧化碳；
（2）氫氧化鈉溶液能夠吸收二氧化碳?xì)怏w，二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁，濃硫酸具有吸水性，可以用來(lái)干燥一氧化碳；
（3）G的作用是防止空氣中的二氧化碳和水蒸氣干擾實(shí)驗(yàn)；
一氧化碳和氧化鐵在高溫條件下反應(yīng)能生成鐵和二氧化碳；
 （4）當(dāng)E中固體完全反應(yīng)后，為了防止液體倒吸入A裝置，應(yīng)該先熄滅E處的酒精燈；
（5）一氧化碳有毒，擴(kuò)散到空氣中會(huì)污染環(huán)境；
【數(shù)據(jù)處理】
F裝置增重的部分即為生成二氧化碳的質(zhì)量，根據(jù)二氧化碳的質(zhì)量可以計(jì)算氧化鐵的質(zhì)量，進(jìn)一步可以計(jì)算樣品中氧化鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)；
【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，則反應(yīng)生成的二氧化碳不能被F裝置完全吸收．

解答：解：【問(wèn)題討論】
（1）裝藥品前應(yīng)先檢查裝置氣密性，實(shí)驗(yàn)中觀察到E中現(xiàn)象是：固體顏色由紅色變成黑色．
故填：檢查裝置氣密性；由紅色變成黑色．
（2）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．
故填：③．
（3）G的作用是防止空氣中的二氧化碳和水蒸氣進(jìn)入F；E中反應(yīng)的化學(xué)方程式是3CO+Fe₂O₃

高溫  .

2Fe+3CO₂．
故填：防止空氣中的二氧化碳和水蒸氣進(jìn)入F；3CO+Fe₂O₃

高溫  .

2Fe+3CO₂．
（4）當(dāng)E中固體完全反應(yīng)后，先熄滅E處的酒精燈．
故填：E．   
（5）實(shí)驗(yàn)裝置明顯缺陷是沒(méi)有處理尾氣．
故填：沒(méi)有處理尾氣．
【數(shù)據(jù)處理】
設(shè)氧化鐵的質(zhì)量為x，
3CO+Fe₂O₃

高溫  .

2Fe+3CO₂，
     160           132
      x            4.4g

160

x

=

132

4.4g

，
x=5.3g，
則樣品中氧化鐵質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：

5.3g

8.0g

×100%=66.7%，
故填：66.7%．
【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，會(huì)導(dǎo)致生成的二氧化碳不能被F裝置完全吸收，則測(cè)得的樣品中氧化鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)會(huì)偏�。�
故填：偏小．

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)．