题目内容

同学们设计了如下实验方案测定该矿物中Fe2O3的质量分数(装置气密性良好;矿物中的杂质不参加反应;假设矿物样品中的Fe2O3完全反应):

①取矿物样品并称量该样品的质量;
②测出反应前广口瓶和瓶内物质总质量;
③测出反应后广口瓶和瓶内物质总质量;
④计算得出矿物样品中Fe2O3的质量分数。
你认为,该实验方案能准确测出矿物中Fe2O3的质量分数吗,理由是               
不改变装置和药品,你还可以通过测定哪些数据,再通过计算得出矿物中Fe2O3的质量分数:               
石灰水试剂瓶壁有白色固体,你如何清洗?                          
不一定    
生成的二氧化碳气体不一定被石灰水完全吸收(或石灰水可能吸收空气中的二氧化碳)
分别测出反应前玻璃管和矿物样品的总质量、反应后玻璃管和剩余固体总质量(或测出反应后玻璃管内剩余固体的质量)
加稀盐酸振荡,倒掉残液,再用水清洗
由于实验前硬质试管内存在空气,排出时会被石灰水吸收,且Ca(OH)2微溶于水,生成的二氧化碳气体也不一定完全被石灰水吸收;可利于样品中Fe2O3的氧元素质量反应前后的变化进行计算;石灰水试剂瓶壁上白色固体为CaCO3,可以用稀盐酸除去。
练习册系列答案
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(10分)某学习小组在探究CO2与NaOH溶液反应的实验中,先用铝制易拉罐收集满一罐CO2气体,然后迅速向其中加入一定量的NaOH浓溶液,立即将易拉罐口封闭(不漏气),轻轻摇动易拉罐,发现易拉罐很快变瘪,但过一段时间后,易拉罐又重新鼓起来(反应过程中温度的变化忽略不计)。
【提出问题】易拉罐为什么先瘪后鼓?
【分析猜想】易拉罐开始时变瘪的原因是____________________________________(用化学方程式表示),易拉罐重新鼓起的原因是易拉罐中又生成了气体A,其成分极有可能是CO2或 H2
【查阅资料】①Na2CO3具有较强的热稳定性,只有在高温条件下才会分解;
②铝单质比较容易被酸、碱腐蚀。
【设计方案并进行实验】
为了检验铝制易拉罐中重新生成的气体成分,小组又进行如下实验,并记录了相应的实验现象:
实验步骤
实验现象
实验结论
①将易拉罐口打开,迅速用燃着的木条伸入罐口。
发出“噗”的一声,产生淡蓝色火焰,片刻后熄灭。
说明罐中重新生成的气体A是________。
②取少量铝片于试管中,先加入适量的水,片刻后再加入少量的氢氧化钠溶液。
先加水,没有明显变化,后加入氢氧化钠溶液后产生无色无味的气体。
说明铝是否与水直接反应:______(填 “是”或“否”),铝能够与_______溶液反应。
③取少量易拉罐中反应后的溶液于试管中,加入过量的稀盐酸。
产生了无色无味气体,该气体能使澄清石灰水变浑浊。
说明原CO2气体被NaOH溶液吸收。
【实验结论】①铝制易拉罐变瘪的原因是CO2被NaOH溶液吸收,
②铝制易拉罐重新鼓起的原因是铝与NaOH溶液反应产生了气体。
【反思评价】小组根据实验探究获得一条对金属铝化学性质的新认识:____________________
                                                                                  
(2012?连云港)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样品与一烧杯中,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:按如下装置,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目的是 溶解样品中氯化钠 ,检验该滤液中溶质的方法是                           
(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的干燥管,他这样做的理由是               
(4)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“<”)
【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(SO43=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(SO43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(SO43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,计算该样品中各成分的质量分数.

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