题目内容
某课外活动小组的同学用如图所示装置，对氧化铁粉末（含少量铁粉）样品进行实验．图中铁架台等装置已略去．请回答有关问题：
（1）实验目的：测定
（2）课外活动小组的同学在实验操作时，应注意加热前先通一会儿氢气，目的是 ，反应完后，还要继续通氢气到试管冷却，是为了
（3）实验现象和有关化学方程式如表（H2的化学性质与CO相似）：请完成表格．
（4）实验数据记录和处理：经过规范的操作和正确的称量，得到如下两组数据（B中反应完全，C中吸收完全）：
通过计算，同学们发现，用得到的两组数据求出的样品中氧化铁的质量分数不同．你觉得应该选择 组数据．样品中氧化铁的质量分数是 ．
（5）问题和讨论：
经过讨论，同学们对装置进行了改进，在 （填2个装置代号）之间增加了一个如图所示的D装置，再次实验后，用得到的两组数据求出的样品中氧化铁的质量分数基本相同．图D装置里的液体是 ．
（1）实验目的：测定
（2）课外活动小组的同学在实验操作时，应注意加热前先通一会儿氢气，目的是
（3）实验现象和有关化学方程式如表（H2的化学性质与CO相似）：请完成表格．
| 实验现象 | 化学方程式 |
| A中反应产生大量气泡； | A中：Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑． |
| B中 | B中： |
| 反应前 | 氧化铁完全反应后 | |
| ①组 | B：玻璃管的质量32.4克 氧化铁样品的质量10.0克 | B：玻璃管和管内固体物质的质量40.0克 |
| ②组 | C：干燥管和生石灰质量40．O克 | C：干燥管和管内固体物质的质量43.0克 |
（5）问题和讨论：
经过讨论，同学们对装置进行了改进，在
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,根据化学反应方程式的计算,氢气的化学性质与燃烧实验
专题：科学探究
分析：（1）根据实验后的结论来判断实验目的；
（2）氢气易燃易爆，实验开始先通氢气；实验结束后，为防止铁被氧化，停止加热后还要通入氢气．
（3）由图可知，氢气与氧化铁反应推断现象，则根据反应原理写出化学方程式；
（4）根据反应可知：氧化铜被氢气还原生成铜和水，故质量应该减少，可以据此作答；
（5）根据分析第二组实验结果大于氧化铜的原因可能是反应带出了部分水，使质量增加，故只要加入一个干燥装置即可．
（2）氢气易燃易爆，实验开始先通氢气；实验结束后，为防止铁被氧化，停止加热后还要通入氢气．
（3）由图可知，氢气与氧化铁反应推断现象，则根据反应原理写出化学方程式；
（4）根据反应可知：氧化铜被氢气还原生成铜和水，故质量应该减少，可以据此作答；
（5）根据分析第二组实验结果大于氧化铜的原因可能是反应带出了部分水，使质量增加，故只要加入一个干燥装置即可．
解答：解：（1）根据实验最后计算的结果及实验过程可以判断该实验是：测定氧化铁粉末中氧化铁质量分数的；
（2）实验开始时，先通入氢气，待试管中的空气被排净后，再给氧化铁加热，以防试管内的混合气体受热发生爆炸；实验结束时，先熄灭酒精灯，待试管冷却后，再停止通氢气，目的是使还原出来的铁在氢气环境下冷却，防止空气进入试管中致使灼热的铁被再度氧化，导致实验失败．
（3）氢气与氧化铁反应生成铁粉，B中红色粉末逐渐变黑色；方程式为：Fe2O3+3H2
2Fe+3H20．
（4）第二组实验结果大于氧化铜的原因可能是反应带出了部分水，使质量增加，使得计算结果不准确；所以选①组
根据氧化铜和氢气的反应可以知道：氧化铁中的氧元素和氢气中氢元素结合生成了水，所以固体的质量应该减少；
设：样品中氧化铁的质量为x．
Fe2O3+3H2
2Fe+3H20 固体减少
160 112 160-112=48
x 32.4g+10g-40g=2.4g
则
=
，解得x=8.0g
样品中氧化铁的质量分数为：
×100%=80%；
（5）根据分析第二组实验结果大于氧化铜的原因可能是反应带出了部分水，使质量增加，所以应该在A和B之间加一个干燥装置；装置中加入浓硫酸．
故答案为：（1）测定氧化铜粉末中氧化铜质量分数的；
（2）防止爆炸；防止空气进入试管中致使灼热的铜被再度氧化，导致实验失败；
（3）红色；Fe2O3+3CO
2Fe+3CO2
（4）①；80%
（5）AB；浓硫酸
（2）实验开始时，先通入氢气，待试管中的空气被排净后，再给氧化铁加热，以防试管内的混合气体受热发生爆炸；实验结束时，先熄灭酒精灯，待试管冷却后，再停止通氢气，目的是使还原出来的铁在氢气环境下冷却，防止空气进入试管中致使灼热的铁被再度氧化，导致实验失败．
（3）氢气与氧化铁反应生成铁粉，B中红色粉末逐渐变黑色；方程式为：Fe2O3+3H2
| ||
（4）第二组实验结果大于氧化铜的原因可能是反应带出了部分水，使质量增加，使得计算结果不准确；所以选①组
根据氧化铜和氢气的反应可以知道：氧化铁中的氧元素和氢气中氢元素结合生成了水，所以固体的质量应该减少；
设：样品中氧化铁的质量为x．
Fe2O3+3H2
| ||
160 112 160-112=48
x 32.4g+10g-40g=2.4g
则
| 160 |
| x |
| 48 |
| 2.4g |
样品中氧化铁的质量分数为：
| 8.0g |
| 10.0g |
（5）根据分析第二组实验结果大于氧化铜的原因可能是反应带出了部分水，使质量增加，所以应该在A和B之间加一个干燥装置；装置中加入浓硫酸．
故答案为：（1）测定氧化铜粉末中氧化铜质量分数的；
（2）防止爆炸；防止空气进入试管中致使灼热的铜被再度氧化，导致实验失败；
（3）红色；Fe2O3+3CO
| ||
（4）①；80%
（5）AB；浓硫酸
点评：此题是一道综合题，解题的重点质量守恒定律等知识进行的计算，是一道能训练学生思维的综合题．
练习册系列答案
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把足量铁粉加入到含下列各组物质的溶液中，充分反应后过滤，滤液中只有一种溶质的是（ ）
| A、ZnSO4、CuSO4 |
| B、H2SO4、CuSO4 |
| C、HCl、CuSO4 |
| D、H2SO4、CuCl2 |
如图是实验室常用装置．
一辆有约30吨硝酸的罐车在某厂道路发生侧翻，硝酸泄露，散发出黄色烟雾，流到石灰石地面，发出嘶嘶声，产生大量气泡，泄露出来的硝酸不断流进路边的排水沟，气味十分刺鼻．