Question

【题目】某兴趣小组为探究“氧化铁和铜粉”混合物中铜的质量分数，称取一定质量的混合物，按照下图实验装置进行实验：

Ⅰ 定性分析

(1)实验时要“先通一氧化碳气体，后加热”的目的是__________。

(2)装置A中发生反应的方程式为__________。

(3)实验装置B中的现象是___________，发生反应的化学方程式为___________。

(4)该装置的设计有一明显不当之处，你的改进方案是___________。

Ⅱ 定量分析

该兴趣小组按照科学的方案完成实验后，对通入足量CO充分反应后的管内固体X进行如下后续实验探究：

回答下列问题：

(5)写出固体X与稀盐酸反应的方程式__________。

(6)根据以上实验流程，计算原混合物“氧化铁和铜粉”中铜的质量分数为_________。

Answer 1

【答案】 排尽管内空气，防止发生爆炸 3CO+ Fe2O3高温2Fe+3CO2 澄清石灰水变浑浊 Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O 在尾导管处放置一点燃的酒精灯 Fe+2HCl=FeCl2+H2↑ 20%

【解析】（1）一氧化碳具有可燃性，点燃时会可能发生爆炸，实验时要“先通一氧化碳气体，后加热”目的是排尽玻璃管内的空气，防止加热时发生爆炸；（2）一氧化碳还原氧化铁生成铁和二氧化碳，化学方程式为3CO+Fe2O32Fe+3CO2（3）实验装置B中二氧化碳通入石灰水中，现象是 澄清石灰水变浑浊；发生反应的化学方程式CO2+Ca（OH）2═CaCO3↓+H2O；（4）一氧化碳有剧毒，不能直接排放到空气中，故在尾导管处放置一点燃的酒精灯；定量分析：（5）反应后管内固体是铁和铜的混合物，加入过量盐酸后，铁与盐酸反应产生氢气，化学方程式为Fe+2HCl═FeCl2+H2↑；（6）根据氢气的质量可求出铁的质量，根据铁元素的质量可求出氧化铁的质量，（6）设铁的质量为，

Fe+2HCl═FeCl2+H2↑

56 2

0.4g

=11.2g

所以氧化铁的质量为=16g，所以原混合物“氧化铁和铜粉”中铜的质量分数为：

。