Question

（7分）2011年是國際化學年(IYC2011)，其宗旨是“增進公眾對化學重要性的認識，鼓勵青年人熱愛化學，學習和研究化學”。某校化學興趣小組的同學，對課本中一氧化碳還原氧化鐵實驗作了綠色化改進后制取單質鐵（K₁，K₂是活塞）：
(1)關閉K₁、開啟K₂，可以驗證CO還原Fe₂O₃的產物。

①這是關于氣體的實驗，實驗前必須對裝置進行裝置的氣密性檢查
②CO還原Fe₂O₃的化學方程式為 　　　　　　　　　　 ；
③在f處點燃氣體的目的是 　　　　　　　　　　　　。
(2)關閉K₂，開啟K₁，可以將e口出來的氣體再從a通入裝置而循環使用。
①d瓶中應裝  （填序號）。

A．澄清石灰水

B．水

C．石蕊溶液

D．濃硫酸

②該實驗這樣改進的主要優點是 　　　   　　　 。
(3)小剛用一種不純的氧化鐵粉末樣品（雜質為鐵粉），通過該實驗測定樣品中氧化鐵的質量分數。小剛稱取10g樣品，利用上圖所示裝置進行實驗，相關實驗數據見下表：（玻璃管內的物質完全反應）

①由上表數據可分析出，反應后硬質玻璃管及所盛固體總質量減少的是   的質量。
②請依據c裝置總質量變化的數據，計算出樣品中氧化鐵的質量分數（寫出計算過程）。

Answer 1

（1）②Fe₂O₃+3CO2Fe+3CO₂（1分）
③除去未反應的CO，防止空氣污染（1分）
（2）①D （1分）②減少碳的排放，提高原料利用率（1分）
（3）①氧元素  ②80%

（1）②一氧化碳和氧化碳生成鐵和二氧化碳③一氧化碳有毒，要及時處理防止污染大氣；
（2）應除去氣體中的水分，循環使用減少碳的排放，提高原料利用率
(3) ①根據氧化鐵與一氧化碳的反應原理可知，反應后硬質玻璃管及所盛固體總質量減少的是氧化鐵中氧元素的質量，
②根據二氧化碳與氫氧化鈉反應生成碳酸鈉和水，由c裝置總質量變化的數據可知增加的質量是二氧化碳的質量，利用化學方程式可求出氧化鐵的質量，進而求出樣品中氧化鐵的質量分數
②解：設樣品中氧化鐵的質量為x
Fe₂O₃+3CO2Fe+3CO₂
160               132
x          （160.3-153.7）g
160:132=x：6.6g   x="8g" （1分）
8g/10g×100%="80%" （1分）
答：樣品中氧化鐵的質量分數為80%