题目内容

【题目】某校实验室有一瓶久置的铁屑,其成分是铁、氧化铁和水。为测定其中各成分的质量分数,某兴趣小组按下图所示装置进行实验(装置气密性良好;固定装置已略去;氮气不与铁屑中的成分反应;碱石灰是氧化钙和氢氧化钠的混合物)。

部分实验步骤如下:

Ⅰ.称量硬质玻璃管的质量。将样品放入硬质玻璃管中,称量硬质玻璃管和样品的质量。

II.连接好装置。缓缓通入N2,点燃甲处的酒精喷灯,待硬质玻璃管中固体恒重,记录硬质玻璃管和剩余固体的质量。

Ⅲ.再次连接好装置,继续实验。通入CO,点燃丙处的酒精灯和甲处的酒精喷灯。待硬质玻璃管中固体恒重,熄灭酒精喷灯,继续通入CO直至硬质玻璃管冷却。再次记录硬质玻璃管和剩余固体的质量。

实验数据记录如下表:

硬质玻璃管

硬质玻璃管和样品

步骤II硬质玻璃

管和剩余固体

步骤步骤Ⅲ硬质玻璃

管和剩余固体

质量

m1

m2

m3

m4

请回答下列问题:

(1)步骤Ⅲ丙处酒精灯的作用是____________。

(2)步骤Ⅲ硬质玻璃管中反应的化学方程式为________。

(3)样品中氧化铁的质量分数为_____(用m1、m2、m3、m4的代数式表示)。若步骤Ⅲ中氧化铁没有完全反应,样品中水的质量分数测量结果将______(填“偏大”“偏小”或“不变”)。

(4)有关样品,下列说法正确的是_____(填字母标号)。

A样品中氢元素的质量为1/9(m2-m3) B样品中铁单质和氧化铁的质量总和为m3-m1

C样品中铁单质的质量为m4-m1 D样品中氧元素的质量为m3-m4

【答案】把一氧化碳转化成二氧化碳,防止污染环境 ×100% 不变 AB

【解析】

(1)步骤Ⅲ丙处酒精灯是进行尾气处理,因为一氧化碳有毒,所以作用是 把一氧化碳转化成二氧化碳,防止污染环境。

(2)步骤Ⅲ硬质玻璃管中是氧化铁和一氧化碳反应生成铁和二氧化碳,反应的化学方程式为

(3)设样品中氧化铁的质量分数为x。由于实验设计中用于检测氧化铁反应情况的是实验III,实验II是探究水的含量的,所以无论氧化铁是否完全反应,样品中水的质量分数测量结果将不变。

(4)A、样品中水的质量为(m2-m3),所以样品中氢元素的质量为,正确;

B、m3中只是比样品少了水,所以样品中铁单质和氧化铁的质量总和为m3-m1,正确;

C、样品中铁元素的质量为m4-m1,而非样品中铁单质的质量为m4-m1,错误;

D、m3-m4仅是样品中氧化铁中氧元素的质量,而样品中氧元素的质量还包括水中的,错误。故选AB

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