Question

【題目】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）為了安全，在點燃D處的酒精燈之前，在b處必須__________。

（2）裝置B的作用是_______________ ，裝置C中裝的液體是________________。

（3）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的化學反應方程式是_____________________。

（4）若FeO和Fe2O3固體混合物的質量為23. 2g，反應完全后，U型管的質量增加7.2g則混合物中Fe2O3的質量為______________。

（5）U型管E右邊連接干燥管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”）

Answer 1

【答案】 驗純 除HCl 濃H2SO4 Fe2O3+3H2=2Fe+3H2O FeO+H2=Fe+H2O 16g 防止空氣中水蒸氣進入 偏大

【解析】（1）氫氣是可燃性氣體，裝置中需要充滿氫氣后方可進行加熱反應，所以需要對氫氣進行驗純，避免混有空氣加熱發生爆炸，在b處必須收集氫氣驗純；（2）由于A中產生的H2中混有HCl和水蒸氣，必須通過洗氣和干燥逐一除去，防止干擾后續實驗，所以B的作用是除去氫氣中的氯化氫，裝置C中裝的液體是濃硫酸，用于干燥氫氣；（3）在硬質雙通玻璃管中FeO和Fe2O3與氫氣發生氧化還原反應生成鐵和水，反應的化學反應方程式分別是：Fe2O3+3H2=2Fe+3H2O、FeO+H2=Fe+H2O；（4）U型管的質量增加的7.2g是水，物質的量是mol=0.4mol，設FeO、Fe2O3物質的量分別為x、y，則：x+3y=0.4，根據質量可列式：72x+160y=23.2g,解得x=0.1，y=0.1， 所以氧化鐵的質量為：160g/mol×0.1mol=16g；（5）U型管E右邊連接干燥管F的目的是防止空氣中水蒸氣進入對實驗干擾，若無干燥管F，空氣中的水蒸氣被E吸收則所測生成水的質量增大，導致氧的含量增大，測得Fe2O3的質量將將偏大。