Question

利用如图所示装置测定某氧化铁试样中氧化铁的质量分数．
（1）如果采用稀硫酸代替盐酸，能否省去装置B？

 

，原因是

 

；
（2）假设试样中杂质不发生反应，且B、C、E装置是吸收完全的，若试样质量为10g，完全反应后，装置E的质量增加了2.7g，则试样中氧化铁的质量分数为

 

；
（3）若（2）实验所得数据是B、C装置颠倒后测出的，那么计算出的结果，比实际试样中氧化铁的质量分数

 

（填“偏大“或“偏小“）；如果通过称量反应后

 

的质量进行计算，可以避免误差．

Answer 1

考点：实验探究物质的组成成分以及含量,气体的净化（除杂）,氢气的制取和检验,氢气的化学性质与燃烧实验

专题：综合实验题

分析：（1）根据稀硫酸的性质分析；
（2）E装置质量增加了2.7g，增加的是反应产生的水的质量，根据水的质量可求氧化铁的质量，从而进一步求出样品中氧化铁的质量分数．
（3）若B、C装置颠倒，进入D装置中的氢气中含有水蒸气，会使E装置增加的质量比实际增加的质量大，从而造成结果偏大；若通过称量D装置的质量的变化进行计算将不受这些因素的影响．

解答：解：（1）稀硫酸不具有挥发性，因此如果采用稀硫酸代替盐酸，能省略B装置；
（2）E装置质增加了2.7g，增加的是氧化铁与氢气反应生成水的质量，设参加反应的氧化铁的质量为x．
Fe  2O₃+3H₂

△   .

2Fe+3H₂O
160               3×18
x                 2.7g

160

x

=

54

2.7g

 
解得x=8.0g
则试样中氧化铁的质量分数

8.0g

10g

×100%=80%
答：试样中氧化铁的质量分数为80%．
（3）若（2）实验所得数据是B、C装置颠倒后测出的，会使得石灰水中的水蒸气进入使得水的质量增加，那么计算出的氧化铁的质量也随着增加，所以会使实验结果偏大；D装置减少的质量即为氧化铁中氧元素的质量，根据氧元素的质量可以求出氧化铁的质量，减少了误差．
故答案为：（1）能，稀硫酸不具有挥发性；
（2）80%
（3）偏大，D装置；

点评：该题通过氢气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．