题目内容
【题目】工业铁红主要成分是Fe2O3，还含有少量的FeO、Fe3O4。
（查阅资料）草酸晶体(H2C2O43H2O)在浓硫酸作用下受热分解，化学方程式为：H2C2O43H2O
CO2↑+CO↑+3H2O，碱石灰是固体NaOH和CaO的混合物，能吸收水蒸气和二氧化碳。铁的常见氧化物中铁的质量分数：
铁的氧化物 | FeO | Fe2O3 | Fe3O4 |
铁的质量分数 | 77.8% | 70.0% | 72.4% |
（问题讨论）为了测定铁红中铁元素的质量分数，小组间学进行如下实验。（装置气密性良好）
（1）该实验为了保证进入E中的气体是纯净、干燥的CO，则B、C、D中的试剂依次是_____（填字母序号）
a.浓硫酸 b.澄清的石灰水 c氢氧化钠溶液
（2）写出E装置中所发生反应的一个化学方程式：_____。
（3）称取铁红样品10.0g，用上述装置进行实验，测定铁红中铁的质量分数。
①若E中充分反应后得到铁粉的质量为mg，则_____<m<_____。
②若实验前后称得F装置増重7.7g，则此铁红中铁的质量分数是_____。
（实验反思）
（4）如果缺少G装置(不考虑其他因素)，则测得样品中铁的质量分数会_____(选填“偏小”“不变”“偏大”)。
（5）该实验装置的一个明显缺陷是_____。
【答案】cba 3CO+Fe2O3
2Fe+3CO2（或4CO+Fe3O43Fe+4CO2或CO+FeOFe+CO2） 7.0 7.78 72% 偏小 缺少尾气处理装置
【解析】
解：[问题讨论]（1）制取的气体中含有一氧化碳、二氧化碳和水蒸气，要得到纯净、干燥的CO，就需要先用氢氧化钠溶液除去其中的二氧化碳，然后用澄清的石灰水来检验二氧化碳是否完全除去，最后用浓硫酸进行干燥；
（2）在高温的条件下，一氧化碳能将铁的氧化物还原为铁，同时生成二氧化碳，化学方程式为：3CO+Fe2O32Fe+3CO2（或4CO+Fe3O43Fe+4CO2或CO+FeOFe+CO2）；
（3）①根据铁红中三种铁的氧化物的含铁量可知，氧化铁中铁元素的质量分数最小，氧化亚铁中铁元素的质量分数最大。则假设铁红中完全为氧化铁，则E中充分反应后得到铁粉的质量为10g×70%=7.0g；假设铁红中完全为氧化亚铁，则E中充分反应后得到铁粉的质量为10g×77.8%=7.78g，而；故填：工业铁红主要成分是Fe2O3，还含有少量的FeO、Fe3O4，则E中充分反应后得到铁粉的质量介于7.0g～7.78g之间；
②装置F增重的质量即为一氧化碳还原铁的氧化物后生成的二氧化碳的质量，由化学方程式以及质量守恒定律可知，二氧化碳中的氧元素有一半来自于铁的氧化物，质量为：7.7g×
×100%×
=2.8g，则此铁红中铁的质量分数是
×100%=72%；
[实验反思]（4）若没有装置G，则F会吸收空气中的水蒸气和二氧化碳而质量偏大，则计算出的氧元素质量偏大，导致测得样品中铁的质量分数偏小；
（5）一氧化碳有毒，排放到空气中会污染大气，所以实验装置的一个明显缺陷：缺少尾气处理装置。
