题目内容
【题目】实验室现有 Fe(OH)3、Cu(OH)2 和少量杂质的固体混合物,某同学欲测定该固体混合物中各成分的含量,设计了如下实验.部分实验步骤如下:
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已知:①在 68℃时,Cu(OH)2 会分解;在 500℃时,Fe(OH)3会分解.二种物质的分解产物均为氧化物且化合价不变.
②装置气密性良好,试剂均足量,反应均完全,杂质不参与反应也不分解.
Ⅰ.将质量为m的样品放入硬质玻璃管中,称量装置B的质量.
Ⅱ.连接好装置。缓缓通入N2一会儿,再开始加热并控制温度在100℃左右.反应结束后称量装置B的质量.
Ⅲ.重复步骤Ⅱ,控制温度在550℃左右.反应结束后再次称量装置B的质量.实验数据记录如下表:
温度/℃ | 室温 | 100 | 550 |
B装置/g | m1 | m2 | m3 |
请回答下列问题:
(1)装置B中的试剂是______,装置C的作用是______。
(2)每次停止加热后仍需继续通N2,作用是可防止倒吸和______。
(3)写出步骤Ⅲ发生反应的化学方程式______。
(4)样品中Cu(OH)2的质量分数为______。若步骤Ⅱ中物质反应不完全,则样品中Fe(OH)3的质量分数会______(“偏大”或“偏小”或“无影响”)。
【答案】浓硫酸 防止空气中的水蒸气进入到B装置中,对实验结果产生影响 将装置中的水蒸气全部排出,让浓硫酸完全吸收,减少实验误差 2Fe(OH)3
3Fe2O3+H2O
偏大
【解析】
(1)Cu(OH)2在68℃时加热会分解生成氧化铜和水蒸气,水蒸气通过B来吸收,因此装置B中的试剂是浓硫酸,装置C中装的也是浓硫酸,为了防止空气中的水蒸气进入到B装置中,对实验结果产生影响。故填:浓硫酸;防止空气中的水蒸气进入到B装置中,对实验结果产生影响。
(2)每次停止加热后仍需继续通N2,可以防止由于温度降低而产生倒吸,更主要的是将装置中的水蒸气全部排出,让浓硫酸完全吸收,减少实验误差。故填:将装置中的水蒸气全部排出,让浓硫酸完全吸收,减少实验误差。
(3)步骤Ⅲ是将温度控制在550℃左右,在 500℃时,Fe(OH)3会分解.二种物质的分解产物均为氧化物且化合价不变,此时氢氧化铁开始分解生成氧化铁和水蒸气,其反应的化学方程式为:2Fe(OH)3
Fe2O3+3H2O。故填:2Fe(OH)3
3Fe2O3+H2O。
(4)设氢氧化铜的质量为x。
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解得:x=
。故样品中Cu(OH)2的质量分数为
。若步骤Ⅱ中物质反应不完全,说明有少量的氢氧化铜没有分解,使得计算出的氢氧化铜的质量分数减小;在步骤III的反应中分解了,会导致加热Fe(OH)3时产生的水蒸气质量增大,通过计算得出样品中Fe(OH)3的质量分数会偏大。故填:
;偏大。