Question

【題目】工業鐵紅的主要成分是Fe2O3，還含有少量的FeO、Fe3O4。為了測定工業鐵紅中鐵的質量分數，某興趣小組的同學取10.0g該鐵紅樣品進行了如下的實驗。實驗所用氣體為草酸晶體受熱分解制得，化學方程式為： H2C2O43H2O CO2↑+ CO↑+ 4 H2 O

（1）進入D中的氣體是純凈、干燥的CO，則A、C中的試劑依次是_______（填字母編號）

a 濃硫酸 b 澄清石灰水 c 氫氧化鈉溶液

（2）B裝置的作用是____________ 。

（3）為了實驗的安全性和準確性，對D裝置加熱前和停止加熱后，都要________ 。

（4）寫出D裝置中發生化學反應方程式_____________ （只寫一個）。

（5）若D中反應完全進行，且實驗前后稱得E裝置增重6.6g，則此鐵紅中鐵的質量分數為_________ 。

（6）本實驗如果缺少裝置C（不考慮其它因素），則測得樣品中鐵的質量分數會______（填“偏小”、“偏大”或者“不變”）。

Answer 1

【答案】c、a 檢驗CO2是否被吸收完全 持續通入CO氣體 Fe2O3 + 3CO2Fe + 3CO2 或Fe3O4 + 4CO 3Fe + 4CO2或FeO + COFe + CO2 76% 偏小

【解析】

（1）裝置A用來吸收氣體中的二氧化碳，應選用氫氧化鈉溶液，即c，裝置C用來干燥氣體，應選用濃硫酸，即a，故填c、a。

（2）裝置B中的氫氧化鈣溶液能與二氧化碳反應生成碳酸鈣沉淀使液體變渾濁，可以檢驗二氧化碳是否被完全吸收，故填檢驗CO2是否被吸收完全。

（3）實驗開始時，先給D裝置通入一氧化碳氣體，防止管內氣體發生爆炸，實驗結束后，應繼續通入一氧化碳氣體，防止生成的鐵重新被氧化，所以對D裝置加熱前和停止加熱后，都要持續通入CO氣體，故填持續通入CO氣體。

（4）裝置D中的化學反應有：氧化鐵與一氧化碳在高溫的條件下反應生成鐵和二氧化碳，四氧化三鐵與一氧化碳在高溫的條件下反應生成鐵和二氧化碳，氧化亞鐵與一氧化碳在高溫的條件下反應生成鐵和二氧化碳，反應的化學方程式依次是Fe2O3 + 3CO2Fe + 3CO2、Fe3O4 + 4CO 3Fe + 4CO2、FeO + COFe + CO2，故填Fe2O3 + 3CO2Fe + 3CO2（ 或Fe3O4 + 4CO 3Fe + 4CO2或FeO + COFe + CO2）。

（5）解：E裝置增重6.6g，說明D裝置中生成的二氧化碳的質量為6.6g

則樣品中氧元素的質量為6.6g××100%×=2.4g

所以此鐵紅中鐵的質量分數為×100%=76%，故填76%。

（6）如果缺少裝置C，E裝置中的堿石灰會吸收原氣體中的水分，E裝置增重會偏大，求算出樣品中氧元素的質量偏大，則計算出樣品中鐵元素的質量分數會偏小，故填偏小。