一化学兴趣小组对某月饼包装盒中的“脱氧剂”很好奇,他们观察到“脱氧剂”外包装标注的成分为铁粉、活性炭和氯化钠,打开发现灰黑色的固体中还夹杂着少量红棕色粉末。
【资料获悉】①铁系“脱氧剂”的作用原理是利用铁能被氧气氧化,从而达到除氧保鲜的目的。铁被氧气氧化最终产物为红棕色的Fe2O3(其他产物忽略不计)。
② Fe2O3+3H2SO4="=" Fe2(SO4)3+3H2O ;Fe + Fe2(SO4)3= 3FeSO4
③“碱石灰的干燥管”可以用来干燥氧气、氢气等气体。
【探究目的】小组同学欲探究该“脱氧剂”是否已经失效,并测定10.00g样品各成分的质量,设计了以下探究实验。
【实验探究】(假设所有操作没有损失)
步骤1:小刚用磁铁接近样品,发现磁铁吸引了部分黑色固体。
步骤2:称取10.00g样品于一烧杯中,加足量水充分搅拌溶解后,过滤,将滤渣洗涤、干燥、称得其质量为8.32g。
步骤3:按如右装置,将得到的8.32g固体与足量稀硫酸反应,用电子秤称得反应前后总质量差为0.11g。

步骤4:将锥形瓶中反应后的液体过滤,并将滤渣洗涤、干燥后,称得其质量为1.20g。
步骤5:分析测算步骤4中所得滤液得知:滤液中溶质是硫酸和硫酸亚铁 ,且最后分离出16.72g硫酸亚铁。
【交流讨论】
(1)由步骤1得出的结论是              
(2)步骤2目的是                 
(3)如果步骤4中滤渣没有经过洗涤,则称得的质量             1.20g(填“>”或“=”或“<”)
(4)小刚认为0.11g差值即为H2的质量,并由此计算出样品中单质铁的质量为3.08g。
小华提出在装置的a导管处应该再连接一个盛有碱石灰的干燥管,他这样做的理由
                                                                                                                                  (5)小华还认真分析题中所给资料,他认为用产生H2的质量计算样品中铁的质量不合理。其理由是:                                           
【学生实验】小华将步骤3的装置进行了改进,重新称取10.00g样品进行实验,并准确测得固体与足量稀硫酸反应前后总质量差为0.14g。                                                                                   
(6)请根据以上数据,计算10g该样品中各成分的质量。(只写出结果)

一化学兴趣小组对某月饼包装盒中的“脱氧剂”很好奇,他们观察到“脱氧剂”外包装标注的成分为铁粉、活性炭和氯化钠,打开发现灰黑色的固体中还夹杂着少量红棕色粉末。

【资料获悉】①铁系“脱氧剂”的作用原理是利用铁能被氧气氧化,从而达到除氧保鲜的目的。铁被氧气氧化最终产物为红棕色的Fe2O3(其他产物忽略不计)。

② Fe2O3+3H2SO4="=" Fe2(SO4)3+3H2O ;Fe + Fe2(SO4)3= 3FeSO4

③“碱石灰的干燥管”可以用来干燥氧气、氢气等气体。

【探究目的】小组同学欲探究该“脱氧剂”是否已经失效,并测定10.00g样品各成分的质量,设计了以下探究实验。

【实验探究】(假设所有操作没有损失)

步骤1:小刚用磁铁接近样品,发现磁铁吸引了部分黑色固体。

步骤2:称取10.00g样品于一烧杯中,加足量水充分搅拌溶解后,过滤,将滤渣洗涤、干燥、称得其质量为8.32g。

步骤3:按如右装置,将得到的8.32g固体与足量稀硫酸反应,用电子秤称得反应前后总质量差为0.11g。

步骤4:将锥形瓶中反应后的液体过滤,并将滤渣洗涤、干燥后,称得其质量为1.20g。

步骤5:分析测算步骤4中所得滤液得知:滤液中溶质是硫酸和硫酸亚铁 ,且最后分离出16.72g硫酸亚铁。

【交流讨论】

(1)由步骤1得出的结论是              

(2)步骤2目的是                 

(3)如果步骤4中滤渣没有经过洗涤,则称得的质量             1.20g(填“>”或“=”或“<”)

(4)小刚认为0.11g差值即为H2的质量,并由此计算出样品中单质铁的质量为3.08g。

小华提出在装置的a导管处应该再连接一个盛有碱石灰的干燥管,他这样做的理由

                                                                                                                                  (5)小华还认真分析题中所给资料,他认为用产生H2的质量计算样品中铁的质量不合理。其理由是:                                           

【学生实验】小华将步骤3的装置进行了改进,重新称取10.00g样品进行实验,并准确测得固体与足量稀硫酸反应前后总质量差为0.14g。                                                                                   

(6)请根据以上数据,计算10g该样品中各成分的质量。(只写出结果)

 

一化学兴趣小组对某月饼包装盒中的“脱氧剂”很好奇,他们观察到“脱氧剂”外包装标注的成分为铁粉、活性炭和氯化钠,打开发现灰黑色的固体中还夹杂着少量红棕色粉末。

【资料获悉】铁系“脱氧剂”的作用原理是利用铁能被氧气氧化,从而达到除氧保鲜的目的。

【教师指导】铁被氧气氧化最终产物为红棕色的Fe2O3(其他产物忽略不计)。

【探究目的】小组同学欲探究该“脱氧剂”是否已经失效(即单质铁是否已经完全被氧化),并测定各成分的质量分数,设计了以下探究实验。

【实验探究】

步骤1:小刚用磁铁接近样品,发现磁铁吸引了部分黑色固体。

步骤2:称取10.00g样品于一烧杯中,加足量水充分搅拌溶解后,过滤,将滤渣洗涤、干燥、称得其质量为7.28g。

步骤3:如图,将得到的7.28g固体与足量稀硫酸反应,用电子秤称得反应前后总质量差为0.15g。

步骤4:将锥形瓶中反应后的液体过滤,并将滤渣洗涤、干燥后,称得其质量为1.20g。

【交流讨论】

(1)由步骤1得出的结论是_____________________________。

(2)步骤2的目的为了推测出“脱氧剂”含有_____(填物质的化学式),其质量为______。

(3)步骤3中仪器A的名称为 _____________。

小明认为0.15g差值即为H2的质量,并由此计算出样品中单质铁的质量为4.20g。

小华提出在装置的a导管处应该再连接一个盛有碱石灰(氧化钙和氢氧化钠固体的混合物)的干燥管,他这样做的目的是____________________。

(4)步骤4中滤渣是________(填化学式),如果没有经过洗涤,则称得的质量 _________1.20g(填“>”、“<”或“=”)。

【教师指导】样品在稀硫酸中除了Fe、Fe2O3分别能与稀硫酸反应外,还存在反应:

Fe+ Fe2(SO4)3=3FeSO4。因此,小明用产生H2的质量计算样品中铁的质量不合理。实际上,样品中单质铁的质量应该是与酸反应消耗的铁和与Fe2(SO4)3反应消耗铁的质量总和。

【学生实验】小红将步骤3的装置进行了改进,重新称取10.00g样品进行实验,并准确测得固体与足量稀硫酸反应前后总质量差为0.14g。

【数据处理】由于反应过程较复杂,小组同学在老师的帮助下,推算出与Fe2(SO4)3反应消耗铁的质量为0.56g。

【请你参与】(1)写出Fe2O3与稀硫酸反应的化学方程式。

(2)请根据以上数据,计算样品中Fe2O3的质量分数。

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