Question

（2012?高新區一模）某化學小組利用下圖所示裝置來測定生銹鐵粉的組成（假設生銹鐵粉只含有鐵和Fe₂O₃?xH₂O）．操作過程如下：
取銹鐵樣品12.6g置于裝置D的硬質玻璃管中，加熱一段時間至完全反應后得到固體的質量為8.4g，裝置E增重8.4g．若將裝置E換成裝濃硫酸的洗氣瓶F，重新按上述樣品的用量和操作進行實驗，若完全反應后得到固體的質量仍為8.4g，而裝置F增重1.8g．
假設每步反應都完全進行并忽略空氣對本實驗的影響．

已知：
①鐵生銹的過程為：Fe→Fe（OH）₂→Fe（OH）₃→Fe₂O₃?xH₂O；
②又知草酸（H₂C₂O₄）分解的化學方程式為H₂C₂O₄

濃硫酸

加熱

CO↑+CO₂↑+H₂O；
③堿石灰的成份為：氫氧化鈉和氧化鈣的混合物．
（1）裝置B的作用是

檢驗草酸產生的二氧化碳是否除盡

．
（2）理論上x=

2

；若沒有裝置C，則x的值將

偏大

（選填“偏大”或“偏小”或“不變”）；樣品中鐵單質和Fe₂O₃?xH₂O的質量比為

2：7

．
（3）該裝置還存在的一個缺陷是

缺少尾氣處理裝置

．

Answer 1

分析：（1）根據二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁這一現象來檢驗二氧化碳是否被除盡；
（2）根據濃硫酸吸收水和堿石灰吸收水和二氧化碳，求出二氧化碳的質量，然后根據二氧化碳求出氧化鐵的質量，從而求出x的值；
（3）一氧化碳有毒，不能排放到空氣中，所以應該有尾氣處理裝置．

解答：解：（1）二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁，裝置B的作用是：檢驗草酸產生的二氧化碳是否除盡；
（2）濃硫酸吸收水，堿石灰吸收水和二氧化碳．取銹鐵樣品12.6g置于裝置D的硬質玻璃管中，加熱一段時間至完全反應后得到固體的質量為8.4g，裝置E增重8.4g．若將裝置E換成裝濃硫酸的洗氣瓶F，重新按上述樣品的用量和操作進行實驗，若完全反應后得到固體的質量仍為8.4g，而裝置F增重1.8g．所以水的質量為1.8g，二氧化碳的質量為8.4g-1.8g=6.6g，設氧化鐵的質量為y，
Fe₂O₃+3CO

高溫  .

2Fe+3CO₂
160                132
y                   6.6g

160

y

=

132

6.6g

y=8g
則氧化鐵和水的分子個數比=

8g

160

：

1.8g

18

=1：2，所以x=2．
如果草酸中的水沒有除去，則后面水的質量增加，所以會導致x的值將偏大．
樣品中鐵的質量為=12.6g-（8g+1.8g）=2.8g，所以樣品中鐵單質和Fe₂O₃?xH₂O的質量比=2.8g：（8g+1.8g）=2：7；
（3）一氧化碳有毒，不能排放到空氣中，所以應該有尾氣處理裝置．
故答案為：（1）檢驗草酸產生的二氧化碳是否除盡；
（2）2；偏大；2：7；
（3）缺少尾氣處理裝置．

點評：解答本題要掌握鐵銹的成分以及化學方程式的計算的方法，要充分理解探究實驗的設計方法，只有這樣才能對相關方面的問題做出正確的判斷．