题目内容
【题目】实验室用下面装置测定FeO和Fe2O3固体混合物中Fe2O3的质量,D装置的硬质双通玻璃管中的固体物质是FeO和Fe2O3的混合物。
(1)为了安全,在点燃D处的酒精灯之前,在b处必须__________。
(2)装置B的作用是_______________ ,装置C中装的液体是________________。
(3)在气密性完好,并且进行了必要的安全操作后,点燃D处的酒精灯,在硬质双通玻璃管中发生的化学反应方程式是_____________________。
(4)若FeO和Fe2O3固体混合物的质量为23. 2g,反应完全后,U型管的质量增加7.2g则混合物中Fe2O3的质量为______________。
(5)U型管E右边连接干燥管F的目的是______________________,若无干燥管F,测得Fe2O3的质量将_____________(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)
【答案】 验纯 除HCl 浓H2SO4 Fe2O3+3H2=2Fe+3H2O FeO+H2=Fe+H2O 16g 防止空气中水蒸气进入 偏大
【解析】(1)氢气是可燃性气体,装置中需要充满氢气后方可进行加热反应,所以需要对氢气进行验纯,避免混有空气加热发生爆炸,在b处必须收集氢气验纯;(2)由于A中产生的H2中混有HCl和水蒸气,必须通过洗气和干燥逐一除去,防止干扰后续实验,所以B的作用是除去氢气中的氯化氢,装置C中装的液体是浓硫酸,用于干燥氢气;(3)在硬质双通玻璃管中FeO和Fe2O3与氢气发生氧化还原反应生成铁和水,反应的化学反应方程式分别是:Fe2O3+3H2=2Fe+3H2O、FeO+H2=Fe+H2O;(4)U型管的质量增加的7.2g是水,物质的量是mol=0.4mol,设FeO、Fe2O3物质的量分别为x、y,则:x+3y=0.4,根据质量可列式:72x+160y=23.2g,解得x=0.1,y=0.1, 所以氧化铁的质量为:160g/mol×0.1mol=16g;(5)U型管E右边连接干燥管F的目的是防止空气中水蒸气进入对实验干扰,若无干燥管F,空气中的水蒸气被E吸收则所测生成水的质量增大,导致氧的含量增大,测得Fe2O3的质量将将偏大。