题目内容
5.工业铁红的主要成分是Fe2O3,还含有少量的FeO、Fe3O4.草酸晶体(H2C2O4•3H2O)在浓硫酸作用下受热分解,化学方程式为:H2C2O4•3H2O $→_{△}^{浓硫酸}$ CO2↑+CO↑+4H2O.为了测定铁红中铁的质量分数,兴趣小组的同学在教师的指导下,利用如图所示装置(部分固定装置已略去)开展探究,并得到正确的结论.已知碱石灰是由固体氢氧化钠和氧化钙组成的混合物,整套装置气密性良好,反应所需试剂均足量.请回答下列问题:(1)用草酸晶体制取一氧化碳气体,其发生装置与实验室用氯酸钾制取氧气装置不相同(填“相同”或“不相同”).
(2)进入D中的气体是纯净、干燥的CO,则A、C中的试剂依次是c;a(填字母编号).
a.浓硫酸 b.碳酸氢钠溶液 c.氢氧化钠溶液
(3)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.若实验前后称得E装置增重6.6g,则此铁红中铁的质量分数是76.0%(精确到0.1%).
(4)本实验中如果缺少C装置(不考虑其它因素),则测得样品中铁的质量分数会偏小(填“偏小”、“不变”或“偏大”).
分析 (1)根据反应物的状态和反应条件选择;
(2)氢氧化钠溶液能够吸收二氧化碳气体;浓硫酸具有吸水性,可以用来干燥二氧化碳、一氧化碳、氢气、氧气等气体;
(3)根据提供的数据可以进行相关方面的计算;
(4)根据一氧化碳有毒,扩散到空气中会污染环境解答.
解答 解:(1)草酸晶体(H2C2O4•3H2O)在浓硫酸作用下受热分解,该反应的反应物是液体,反应条件是加热,应选择固液反应且需要加热的装置,实验室用氯酸钾制取氧气是固固加热型装置,装置不相同;
(2)A在应该放氢氧化钠溶液,除去一氧化碳中的二氧化碳,B中的氢氧化钙溶液用来验证一氧化碳中的二氧化碳是否除尽,C中应该放浓硫酸,除去一氧化碳中的水蒸气.
故填:c;a.
(3)如果全部是氧化铁,铁的最少量是10g×70%=7.0g;
如果全部是氧化亚铁,铁的最大量是10g×78%=7.8g
E装置增重6.6g,那么二氧化碳是6.6g,氧元素的质量=6.6g×$\frac{32}{44}$×100%=4.8g,
因为4.8g氧元素的质量一半来自于一氧化碳,一半来自于铁的氧化物,那么铁红中氧元素的质量是4.8g÷2=2.4g,
则铁红中铁的质量分数=$\frac{10g-2.4g}{10g}$×100%=76.0%;
(4)本实验中如果缺少C装置,水蒸气会进入E装置,导致二氧化碳的质量偏大,从而导致氧元素的质量偏大,会导致铁元素的质量偏小,从而导致铁红中铁元素的质量分数偏小;
答案:(1)不相同;(2)c;a;(3)76.0%;(4)偏小.
点评 合理设计实验,科学地进行实验、分析实验,是得出正确实验结论的前提,因此要学会设计实验、进行实验、分析实验,为学好化学知识奠定基础.
练习册系列答案
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