Question

【題目】某興趣小組為探究“氧化鐵和銅粉”混合物中銅的質量分數，稱取一定質量的混合物，按照下圖實驗裝置進行實驗：

Ⅰ 定性分析

(1)實驗時要“先通一氧化碳氣體，后加熱”的目的是__________。

(2)裝置A中發生反應的方程式為__________。

(3)實驗裝置B中的現象是___________，發生反應的化學方程式為___________。

(4)該裝置的設計有一明顯不當之處，你的改進方案是___________。

Ⅱ 定量分析

該興趣小組按照科學的方案完成實驗后，對通入足量CO充分反應后的管內固體X進行如下后續實驗探究：

回答下列問題：

(5)寫出固體X與稀鹽酸反應的方程式__________。

(6)根據以上實驗流程，計算原混合物“氧化鐵和銅粉”中銅的質量分數為_________。

Answer 1

【答案】 排盡管內空氣，防止發生爆炸 3CO+ Fe2O3高溫2Fe+3CO2 澄清石灰水變渾濁 Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O 在尾導管處放置一點燃的酒精燈 Fe+2HCl=FeCl2+H2↑ 20%

【解析】（1）一氧化碳具有可燃性，點燃時會可能發生爆炸，實驗時要“先通一氧化碳氣體，后加熱”目的是排盡玻璃管內的空氣，防止加熱時發生爆炸；（2）一氧化碳還原氧化鐵生成鐵和二氧化碳，化學方程式為3CO+Fe2O32Fe+3CO2（3）實驗裝置B中二氧化碳通入石灰水中，現象是 澄清石灰水變渾濁；發生反應的化學方程式CO2+Ca（OH）2═CaCO3↓+H2O；（4）一氧化碳有劇毒，不能直接排放到空氣中，故在尾導管處放置一點燃的酒精燈；定量分析：（5）反應后管內固體是鐵和銅的混合物，加入過量鹽酸后，鐵與鹽酸反應產生氫氣，化學方程式為Fe+2HCl═FeCl2+H2↑；（6）根據氫氣的質量可求出鐵的質量，根據鐵元素的質量可求出氧化鐵的質量，（6）設鐵的質量為，

Fe+2HCl═FeCl2+H2↑

56 2

0.4g

=11.2g

所以氧化鐵的質量為=16g，所以原混合物“氧化鐵和銅粉”中銅的質量分數為：

。