题目内容
【题目】工业铁红主要成分是Fe2O3 , 还含有少量的FeO、Fe2O4 . 【查阅资料】①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↑+4H2O.
②碱石灰是固体NaOH和CaO的混合物,能吸收水蒸气和二氧化碳.
③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】为了测定铁红中铁的质量分数,小组同学进行如下实验.(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)C装置的作用是 .
(3)写出E装置中所发生反应的一个化学方程式: .
(4)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装置增重7.7g,则此铁红中铁的质量分数是 .
(5)【实验反思】 ①如果缺少装置G(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”或“偏大”).
②该实验装置的一个明显缺陷是 .
【答案】
(1)cba
(2)检验二氧化碳是否除尽
(3)3CO+Fe2O3 2Fe+3CO2(或4CO+Fe3O4 3Fe+4CO2或CO+FeO Fe+CO2)
(4)7.0;7.78;72%
(5)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;故填:cba;(2)二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊,所以装置C的作用是检验二氧化碳气体是否除尽;故填:检验二氧化碳气体是否除尽;(3)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,故填:3CO+Fe2O3 2Fe+3CO2(或4CO+Fe3O4 3Fe+4CO2或CO+FeO Fe+CO2);(4)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;故填:7.0;7.78;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× × =2.8g,则此铁红中铁的质量分数是 =72%;故填:72%;【实验反思】(1)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,故填:偏小;(2)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;故填:缺少尾气处理装置.
【考点精析】掌握书写化学方程式、文字表达式、电离方程式是解答本题的根本,需要知道注意:a、配平 b、条件 c、箭号.