Question

现有含杂质的氧化铁样品（杂质不参加反应），为了测定该样品中氧化铁的质量分数，某同学取该样品10g．下图为该同学在实验室用一氧化碳还原氧化铁的装置示意图，得到如下两组数据：

	反应前	氧化铁完全反应后
a	玻璃管和氧化铁样品的质量43.7g	玻璃管内固体物质的质量41.3g
b	集气瓶和氢氧化钠的质量180g	烧杯和烧杯中物质的质量186.6g

（1）在给氧化铁样品加热前，先通一会儿一氧化碳，其目的是

 

（2）在A处观察到的实验现象是

 

，反应的化学方程式为

 

；B处观察到的现象是

 

，反应的化学方程式为

 

．
（3）你认为，应当选择

 

组的实验数据来计算样品氧化铁样品的质量分数，计算的结果为

 

．
（4）该同学所用实验装置的不足之处是

 

．

Answer 1

分析：（1）在给氧化铁样品加热前，先通一会儿一氧化碳，既能够排出玻璃管中的空气，又能够防止爆炸；
（2）氧化铁和一氧化碳在高温条件下能生成铁和二氧化碳，一氧化碳不溶于水，二氧化碳能和氢氧化钠反应生成碳酸钠和水；
（3）a组数据可以根据固体的质量变化求出氧化铁的质量分数，b组数据由于右侧可能存在二氧化碳的干扰，导致无法能够求出氧化铁的质量分数．一氧化碳能够污染环境．

解答：解：（1）在给氧化铁样品加热前，先通一会儿一氧化碳，其目的是赶走试管里的空气，使测定的数据准确，同时也能够防止爆炸．故填：赶走试管里的空气，使测定的数据准确，同时也能够防止爆炸．
（2）在A处观察到的实验现象是玻璃管里的粉末由红色逐渐变成黑色．故填：玻璃管里的粉末由红色逐渐变成黑色．
氧化铁和一氧化碳反应的化学方程式为：Fe₂O₃+3CO

高温 .

.

2Fe+3CO₂；
B处观察到的现象是有气泡冒出．故填：有气泡冒出．
二氧化碳和氢氧化钠反应的化学方程式为：CO₂+2NaOH=Na₂CO₃+H₂O．
（3）a组数据可以根据固体的质量变化求出氧化铁的质量分数，b组数据由于右侧可能存在二氧化碳的干扰，导致无法能够求出氧化铁的质量分数．故填：a．
解：固体前后质量变化是：43.7g-41.3g=2.4g．
设氧化铁的质量为X．
Fe₂O₃+3CO

高温 .

.

2Fe+3CO₂．  固体质量变化
160          112            48
 X                          2.4g
 160：48=X：2.4g
X=8g．
氧化铁的质量分数为：

8g

10g

×100%=80%．
故填：80%．
（4）该同学所用实验装置的不足之处是：B装置的出口处，应有一个尾气处理装置，防止一氧化碳对空气造成污染．故填：B装置的出口处，应有一个尾气处理装置，防止一氧化碳对空气造成污染．

点评：本题主要考查实验现象、计算、化学方程式的书写等方面的知识，书写化学方程式时要遵循质量守恒定律．