Question

17．化学兴趣小组同学为了测定某赤铁矿石中氧化铁的质量分数．甲同学取一定质量的赤铁矿粉与过量的木炭粉混合后，用如图所示装置以合理的操作步骤测定（假设杂质始终不发生变化）．

（1）实验中持续通入干燥的氮气．加热前缓缓通入一段时间，N₂的作用是将装置内的空气排尽．
（2）停止加热前是否需要先断开a和b连接处以防止倒吸？为什么？不需要，持续通入氮气直到试管冷却．
（3）如果氢氧化钠溶液对二氧化碳吸收是完全的，那么甲同学用氢氧化钠溶液的质量变化测定出氧化铁的质量分数将偏小（选填“偏大”“偏小”或“准确”），原因是氢氧化钠增重的质量因一氧化碳的生成和气体带走的水蒸气而偏小．

Answer 1

分析 （1由于装置内空气中的氧气能与碳反应生成二氧化碳，据此分析通入氮气的作用；
（2根据装置内压强的变化分析反应结束后，熄灭喷灯的火焰后，马上停止通入N₂，出现的后果；
（3根据反应会生成一氧化碳和气体带走一部分水蒸气造成氢氧化钠溶液质量的减少分析；

解答 解：（1）由题意实验的目的可知，由于装置内空气中的氧气能与碳反应生成二氧化碳，影响实验测定的准确性．所以，通入氮气的作用是：将装置内的空气排尽．
（2）反应结束后，停止加热后，玻璃管内的温度降低，压强减小，会使b中的NaOH溶液会倒吸入a中造成硬质玻璃管破裂．
（3）由于在高温条件下，碳与氧化铁也会生成一氧化碳，如果氢氧化钠溶液是足量的，对二氧化碳的吸收是完全的，那么甲同学用氢氧化钠溶液的增重测定出氧化铁的质量分数将偏小，其理由：使氢氧化钠增重的质量因一氧化碳的生成和气体带走的水蒸气而偏小．
故答为：（1）将装置内的空气排尽．
（2）不需要，因为实验中持续通入氮气，直至玻璃管冷却．
（3）偏小，氢氧化钠增重的质量因一氧化碳的生成和气体带走的水蒸气而偏小．

点评 本题主要考查了实验设计的问题，有关实验方案的设计和对实验方案的评价是中考的热点之一，设计实验方案时，要注意用最少的药品和最简单的方法；关于对实验设计方案的评价，要在两个方面考虑，一是方案是否可行，能否达到实验目的；二是设计的方法进行比较，那种方法更简便．