Question

（12分）實驗室用下面裝置測定FeO和Fe₂O₃固體混合物中Fe₂O₃的質量，D裝置的硬質雙通玻璃管中的固體物質是FeO和Fe₂O₃的混合物。

(1)如何檢查裝置A的氣密性？
                                                                      _
(2)裝置A發生的反應有時要向其中加入少量CuSO₄溶液，其目的是              ，
其原理是                                                               。
(3)為了安全，在點燃D處的酒精燈之前，在b出口處必須                      。
(4)裝置B的作用是                                                        ；
裝置C中裝的液體是                  ，所起的作用是                    。
(5)在氣密性完好，并且進行了必要的安全操作后，點燃D處的酒精燈，在硬質雙通玻璃管中發生反應的化學方程式是                                             。
(6)若FeO和Fe₂O₃固體混合物的質量為23.2 g，反應完全后U型管的質量增加7.2 g，則混合物中Fe₂O₃的質量為           g。
(7)U形管E右邊又連接干燥管F的目的是                        ，若無干燥管F，測得Fe₂O₃的質量將         (填“偏大”、“偏小”或“無影響”)。
(8)若反應后得到的殘留固體中還有少量FeO，測得的Fe₂O₃質量將         (填“偏大”、“偏小”或“無影響”)。

Answer 1

（12分,每空1分） (1)關閉a，從球形漏斗口加水，待水從漏斗管上升與容器中的水面形成一段水柱，停止加水，靜置片刻，如水柱不下降，證明其氣密性良好
(2)加快氫氣產生的速率　；Zn先與CuSO₄反應生成Cu附著在Zn表面，Zn(負極)、Cu(正極)與稀鹽酸(電解質溶液)組成很多微小原電池，發生原電池反應，加快了反應速率
(3)檢驗氫氣的純度
(4)除去H₂中混有的HCl氣體　濃硫酸　干燥氫氣
(5)Fe₂O₃＋3H₂2Fe＋3H₂O，FeO＋H₂Fe＋H₂O
(6)16　(7)防止空氣中的水蒸氣等氣體進入E中　偏大　(8)偏小

（1）A裝置是啟普發生器，所以檢驗氣密性的方法是關閉a，從球形漏斗口加水，
待水從漏斗管上升與容器中的水面形成一段水柱，停止加水，靜置片刻，如水柱不下降，證
明其氣密性良好。
（2）由于Zn先與CuSO₄反應生成Cu附著在Zn表面，Zn(負極)、Cu(正極)與稀鹽酸(電解質溶液)組成很多微小原電池，發生原電池反應，從而加快了反應速率。
（3）氫氣是可燃性氣體，點燃之前必需檢驗氫氣的純度。
（4）由于生成的氫氣中含有氯化氫和水蒸氣，而這兩種雜質都能干擾實驗的，實驗B中盛有飽和食鹽水，用來除去H₂中混有的HCl氣體；而C中盛有濃硫酸，用來干燥氫氣。
（5）在加熱的條件小，氫氣能還原金屬氧化物，反應的方程式是Fe₂O₃＋3H₂2Fe＋3H₂O，FeO＋H₂Fe＋H₂O。
（6）設FeO和Fe₂O₃固體的物質的量分別是x和y，則72x＋160y＝23.2g。U形管增加的質量就是反應中生成的水的質量，因此有x＋3y＝7.2g÷18g//mol，解得x＝y＝0.1mol，實驗氧化鐵的質量是16g。
（7）由于空氣中也含有水蒸氣，所以F裝置的作用是防止空氣中的水蒸氣等氣體進入E中。如果沒有F裝置，則U形管增加的質量就偏大，所以測定結果偏高。
（8）若反應后得到的殘留固體中還有少量FeO，則U形管增加的質量就偏小，所以測定結果偏小。