题目内容

11.某科学兴趣小组利用如图所示装置测定样品中Fe2O3(假设每步反应都反应完全;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)在进行加热之前,应先通一段时间的氢气,其目的是除去装置中的空气,防止加热时发生爆炸.
(2)反应进行一段时间后C装置中的现象是白色粉末逐渐变蓝.
(3)若省去D装置,则实验所测定的样品中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”)
(4)反应前准确称量样品的质量为10g,完全反应后C装置增加了2.7g,则样品中Fe2O3的质量分数为80%.

分析 (1)氢气具有可燃性,为防止爆炸,加热前应该先同氢气.排净试管内的空气;
(2)C中的无水硫酸铜检验水的生成;
(3)若省去D装置,C中质量会增大,所得结果变大;
(4)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.

解答 解:(1)因为氢气具有可燃性,装置内有空气时会发生爆炸.故答案为:除去装置中的空气,防止加热时发生爆炸;
(2)无水硫酸铜遇水变蓝,故答案为:白色粉末逐渐变蓝.
(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(4)因为C中增加的质量是生成水的质量2.7,其中氧元素的质量是2.7×$\frac{16}{18}$=2.4g,Fe2O3的质量2.4g÷$\frac{48}{160}$=8g,则样品中Fe2O3的质量分数为$\frac{8g}{10g}$×100%=80%,故答案为:80%.

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.

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