Question

鋼鐵產(chǎn)業(yè)是我國(guó)的支柱產(chǎn)業(yè)之一，選擇優(yōu)質(zhì)煉鐵原料十分重要。甲、乙兩組同學(xué)對(duì)某鋼鐵廠所購(gòu)進(jìn)的赤鐵礦粉中主要成分Fe₂O₃的含量進(jìn)行測(cè)定。(假設(shè)每步反應(yīng)均能完全進(jìn)行，赤鐵礦粉中雜質(zhì)性質(zhì)穩(wěn)定，既不溶于水也不參與反應(yīng))

（1）甲組同學(xué)稱取一定質(zhì)量的赤鐵礦粉，采用如圖6的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
①裝置A中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是         。
②為充分吸收反應(yīng)生成的CO₂，裝置B中應(yīng)盛放的試劑是     濃溶液。
③可以通過(guò)下面不同的方法計(jì)算赤鐵礦粉中Fe₂O₃的含量：
【方法一】稱量反應(yīng)前后A裝置的總質(zhì)量，計(jì)算出Fe₂O₃的含量；
【方法二】稱量         得出反應(yīng)生成的CO₂質(zhì)量，計(jì)算出Fe₂O₃的含量。
（2）乙組同學(xué)稱取等質(zhì)量的赤鐵礦粉放人燒杯中，向燒杯中加入過(guò)量的稀硫酸充分反應(yīng)，
       (填一個(gè)操作名稱)后立即稱量。根據(jù)稱量的數(shù)據(jù)計(jì)算出Fe₂O₃的含量。
（3）甲、乙兩組同學(xué)通過(guò)相互比較后對(duì)各自的實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行評(píng)價(jià)。

方案	優(yōu)點(diǎn)
甲組	①
乙組	②

Answer 1

（1）①
②NaOH 或KOH 、Ba（OH）₂等 （合理得分）
③【方法二】反應(yīng)前后B和C裝置的總質(zhì)量  （2）過(guò)濾
（3）①測(cè)量結(jié)果比較準(zhǔn)確   或?qū)嶒?yàn)誤差小   ②操作簡(jiǎn)單 或節(jié)約能源
或減少污染等 （合理得分）

解析本題是一道定量實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題，測(cè)定某種赤鐵礦粉中Fe₂O₃的含量。(假設(shè)每步反應(yīng)均能完全進(jìn)行，赤鐵礦粉中雜質(zhì)性質(zhì)穩(wěn)定，既不溶于水也不參與反應(yīng))。
甲組同學(xué)根據(jù)原理： 設(shè)計(jì)了如圖6所示的實(shí)驗(yàn)裝置，據(jù)此裝置，可以有兩種計(jì)算方法：一種是稱量Fe的質(zhì)量，即稱量反應(yīng)前后A裝置的總質(zhì)量，就可以計(jì)算出Fe₂O₃的含量；另一種是稱量CO₂的質(zhì)量，即稱量反應(yīng)前后B和C裝置的總質(zhì)量，也能算出Fe₂O₃的含量；
問(wèn)題一是用什么試劑才能完全吸收生成的CO₂？因?yàn)镃a（OH）₂的溶解度不大，所以吸收效果肯定不理想，故用Ca（OH）₂的濃溶液不能給分。這樣我們就會(huì)想到用NaOH 、KOH 、Ba（OH）₂等濃溶液來(lái)吸收；這里要指出的是：如果用Ba（OH）₂濃溶液來(lái)吸收，還可以稱量反應(yīng)后B中沉淀的質(zhì)量。
問(wèn)題二是為什么要設(shè)計(jì)C裝置？這是很多同學(xué)想不到的，也體現(xiàn)了命題者的高超之處。因?yàn)槲捶磻?yīng)的CO從B中出來(lái)時(shí)，肯定會(huì)帶出水蒸氣，這部分水蒸氣如果不計(jì)算在內(nèi)，肯定會(huì)使測(cè)量結(jié)果偏低。此外要指出的是：千萬(wàn)不能稱量氣球的質(zhì)量。
乙組同學(xué)根據(jù)原理：Fe₂O₃ + 3 H₂SO₄="= " Fe₂（SO₄）₃ + 3 H₂O 設(shè)計(jì)了另一種方案：稱取等質(zhì)量的赤鐵礦粉放人燒杯中，向燒杯中加入過(guò)量的稀硫酸充分反應(yīng)后過(guò)濾，遺憾的是乙組同學(xué)沒(méi)有將沉淀洗滌、干燥后再稱量，而是“立即稱量”，這樣得出的結(jié)果一定沒(méi)有甲組準(zhǔn)確。但他們與甲組比較，也有許多優(yōu)點(diǎn)：如：操作簡(jiǎn)單；節(jié)約能源；減少污染等。