Question

(10分)為了測定某樣品中氧化鐵(Fe₂O₃)的質量分數（雜質不含鐵元素，且不溶于水和酸），某興趣小組的同學進行了如下的實驗，請你參與過程分析。
【查閱資料】
1.草酸（H₂C₂O₄）在濃硫酸作用下受熱分解，化學方程式為H₂C₂O₄  CO₂↑+CO↑+H₂O
2.堿石灰能吸收二氧化碳和水蒸氣
【實驗設計及操作】用下圖所示裝置進行實驗：

【問題討論】
⑴裝藥品前應先             ，實驗中觀察到E中現象是：固體顏色   ；
⑵進入E中的氣體是純凈、干燥的CO，則B、C、D中依次是       （填序號）。
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
⑶ G的作用是                     ；E中反應的化學方程式是         ；
⑷當E中固體完全反應后，先熄滅      燈（A、E）；
⑸實驗裝置有一明顯缺陷是：                         。
【數據處理】稱取樣品8.0g，用上述裝置進行實驗，充分反應后稱量F裝置增重4.4g。則樣品中氧化鐵質量分數為      。
【實驗反思】當觀察到E中固體全部變黑后，若立即停止通CO，則測得的樣品中氧化鐵的質量分數     （填“偏大”，“偏小”，“無影響”）。

Answer 1

【問題討論】（1）檢查裝置氣密性 ；   (由紅色)變成黑色 ；    （2） ③ 
（3）防止空氣（中CO₂和水蒸氣）進入F   3CO+Fe₂O₃2Fe+3CO₂（2分）；
（4）E   （5）沒有處理尾氣 ；
【數據處理】 質量分數為 66.7%      【實驗反思】 偏小

試題分析：裝藥品前應先檢查裝置氣密性，驗中觀察到E中現象是：固體顏色(由紅色)變成黑色，進入E中的氣體是純凈、干燥的CO，所以應該除去其中的二氧化碳和水分，則B、C、D中依次是③ 氫氧化鈉溶液、石灰水、濃硫酸，G的作用是防止空氣（中CO₂和水蒸氣）進入F，E中反應的化學方程式是3CO+Fe₂O₃2Fe+3CO₂，實驗裝置有一明顯缺陷是未進行尾氣處理，稱取樣品8.0g，用上述裝置進行實驗，充分反應后稱量F裝置增重4.4g，即產生的二氧化碳的質量而4.4g，由此可算出來參加反應的氧化鐵的質量為16/3g，則樣品中氧化鐵質量分數為16/3/8=2/3=66.7%，當觀察到E中固體全部變黑后，若立即停止通CO，則測得的樣品中氧化鐵的質量分數偏小，因為會有少量的二氧化碳不能完全進入到F裝置中。