题目内容

3.如图所示装置用于测定样品中Fe2O3(样品中杂质高温下不分解,也不参加反应)的质量分数,回答下列问题

(1)实验开始时,应先挤压鼓气球持续一段时间,然后进行加热其中A装置的作用是干燥氢气
(2)反应前准确称量样品的质量为5g,完全反应后C装置增加了1.35g,则样品中Fe2O3的质量分数为多少?
(3)若省去D装置,则所测定的样品中Fe2O3的质量分数比实际的质量分数会偏大(填“偏大”“偏小”或“不变”)

分析 (1)根据浓硫酸的性质来分析;
(2)C中增加的质量是生成水的质量,由此可求出氧元素质量,进而求得Fe2O3的质量及质量分数.
(3)若省去D装置,C中质量会增大,所得结果变大.

解答 解:(1)浓硫酸具有吸水性,可以除去氢气中的水蒸气.故答案为:干燥氢气;
(2)因为C中增加的质量是生成水的质量1.35g,其中氧元素的质量是1.35g×$\frac{16}{18}×100%$=1.2g,Fe2O3的质量1.2g÷$\frac{16×3}{160}×100%$=4g,则样品中Fe2O3的质量分数为$\frac{4g}{5g}$×100%=80%,故答案为:80%;
(3)如果没有D装置,空气中的水蒸气会进入U形管,被无水硫酸铜所吸收,导致水的质量增大,结果使求得的样品中Fe2O3的质量分数比实际的偏大,故答案为:偏大.

点评 该题通过一氧化碳还原氧化铁的实验考查样品中氧化铁的质量分数、操作步骤及误差分析,属于综合探究题.

练习册系列答案
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18.在学完“二氧化碳性质的探究”后,小明同学觉得按照课本实验(图①)不能完全说明是什么物质使紫色石蕊溶液变为红色.他和小娜同学进行了如下实验探究:

【猜想与假设】
猜想一:水使紫色石蕊溶液变红
猜想二:二氧化碳使紫色石蕊溶液变红
猜想三:二氧化碳与水反应生成的新物质使紫色石蕊溶液变红
【查阅资料与实验准备】
(1)稀硫酸与碳酸钠固体反应会生成二氧化碳气体
(2)将纸条浸泡在紫色石蕊溶液中,晾干后可制得紫色石蕊试纸.
(3)自制的紫色石蕊试纸遇酸变红色,遇碱溶液变蓝色.
【设计与实验】
小明同学设计了实验装置如图②.
图中b为干燥的紫色石蕊试纸,缠绕在小试管上;
a、c为湿润的紫色石蕊试纸,缠绕在小试管上.
(1)关闭活塞K,观察到图中试纸a、c都不变色,得出结论:猜想一不正确.
(2)打开活塞K,滴入稀硫酸,观察并解释实验现象:
①试纸b没有明显变化,得出结论:猜想二不正确.
②试纸a、c由紫色变为红色,得出结论:二氧化碳+水→碳酸(用文字表达式表示)猜想三正确.
③试纸a首先变色,其原因是二氧化碳的密度大于空气.
【交流与反思】
小娜同学认为,上图装置还可以同时验证:①二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊;
②二氧化碳不能燃烧也不支持燃烧.
为了完成小娜同学的两个验证实验,请你对上面的实验装置进行简单的改进:具支试管中倒入少量澄清石灰水、支管口放一燃着的木条进行验证二氧化碳是否具有可燃性.

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