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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