Question

現(xiàn)有含雜質(zhì)的氧化鐵樣品（雜質(zhì)不參加反應(yīng)），為了測定該樣品中氧化鐵的質(zhì)量分數(shù)，某同學(xué)取該樣品10g．下圖為該同學(xué)在實驗室用一氧化碳還原氧化鐵的裝置示意圖，得到如下兩組數(shù)據(jù)：

	反應(yīng)前	氧化鐵完全反應(yīng)后
a	玻璃管和氧化鐵樣品的質(zhì)量43.7g	玻璃管內(nèi)固體物質(zhì)的質(zhì)量41.3g
b	集氣瓶和氫氧化鈉的質(zhì)量180g	燒杯和燒杯中物質(zhì)的質(zhì)量186.6g

（1）在給氧化鐵樣品加熱前，先通一會兒一氧化碳，其目的是

 

（2）在A處觀察到的實驗現(xiàn)象是

 

，反應(yīng)的化學(xué)方程式為

 

；B處觀察到的現(xiàn)象是

 

，反應(yīng)的化學(xué)方程式為

 

．
（3）你認為，應(yīng)當(dāng)選擇

 

組的實驗數(shù)據(jù)來計算樣品氧化鐵樣品的質(zhì)量分數(shù)，計算的結(jié)果為

 

．
（4）該同學(xué)所用實驗裝置的不足之處是

 

．

Answer 1

分析：（1）在給氧化鐵樣品加熱前，先通一會兒一氧化碳，既能夠排出玻璃管中的空氣，又能夠防止爆炸；
（2）氧化鐵和一氧化碳在高溫條件下能生成鐵和二氧化碳，一氧化碳不溶于水，二氧化碳能和氫氧化鈉反應(yīng)生成碳酸鈉和水；
（3）a組數(shù)據(jù)可以根據(jù)固體的質(zhì)量變化求出氧化鐵的質(zhì)量分數(shù)，b組數(shù)據(jù)由于右側(cè)可能存在二氧化碳的干擾，導(dǎo)致無法能夠求出氧化鐵的質(zhì)量分數(shù)．一氧化碳能夠污染環(huán)境．

解答：解：（1）在給氧化鐵樣品加熱前，先通一會兒一氧化碳，其目的是趕走試管里的空氣，使測定的數(shù)據(jù)準確，同時也能夠防止爆炸．故填：趕走試管里的空氣，使測定的數(shù)據(jù)準確，同時也能夠防止爆炸．
（2）在A處觀察到的實驗現(xiàn)象是玻璃管里的粉末由紅色逐漸變成黑色．故填：玻璃管里的粉末由紅色逐漸變成黑色．
氧化鐵和一氧化碳反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Fe₂O₃+3CO

高溫 .

.

2Fe+3CO₂；
B處觀察到的現(xiàn)象是有氣泡冒出．故填：有氣泡冒出．
二氧化碳和氫氧化鈉反應(yīng)的化學(xué)方程式為：CO₂+2NaOH=Na₂CO₃+H₂O．
（3）a組數(shù)據(jù)可以根據(jù)固體的質(zhì)量變化求出氧化鐵的質(zhì)量分數(shù)，b組數(shù)據(jù)由于右側(cè)可能存在二氧化碳的干擾，導(dǎo)致無法能夠求出氧化鐵的質(zhì)量分數(shù)．故填：a．
解：固體前后質(zhì)量變化是：43.7g-41.3g=2.4g．
設(shè)氧化鐵的質(zhì)量為X．
Fe₂O₃+3CO

高溫 .

.

2Fe+3CO₂．  固體質(zhì)量變化
160          112            48
 X                          2.4g
 160：48=X：2.4g
X=8g．
氧化鐵的質(zhì)量分數(shù)為：

8g

10g

×100%=80%．
故填：80%．
（4）該同學(xué)所用實驗裝置的不足之處是：B裝置的出口處，應(yīng)有一個尾氣處理裝置，防止一氧化碳對空氣造成污染．故填：B裝置的出口處，應(yīng)有一個尾氣處理裝置，防止一氧化碳對空氣造成污染．

點評：本題主要考查實驗現(xiàn)象、計算、化學(xué)方程式的書寫等方面的知識，書寫化學(xué)方程式時要遵循質(zhì)量守恒定律．