题目内容
14．某自然科学兴趣小组的同学为了测定某不纯氧化铁试样（其中的杂质不参与反应）中氧化铁的质量分数，设计了如图的实验装置：
试回答下列问题：
（1）A发生装置的优点是随时反应，随时停止．
（2）写出C中硬质玻管内发生的化学方程式3H2+Fe2O3$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2Fe+3H2O．
（3）称m克不出纯氧化铁试样放入C中硬质玻管内，称得U形管和氯化钙干燥剂的质量为m1克，按上述装置进行实验，经过充分反应后称得U形管和氯化钙干燥剂的质量为m2克，则试样中氧化铁的质量分数为$\frac{80（{m}_{2}-{m}_{1}）}{27m}$×100%．
（4）同学设计的这个实验方案有不完善之处，你的建议是在B和C之间加一个装有浓硫酸的吸水装置．
分析 根据氢气的制取和性质、盐酸的性质、气体的干燥、化学方程式的书写步骤、实验方案设计与评价等知识，进行综合分析、推断和解答即可．
解答 解：（1）A发生装置与启普发生器的原理相同，其优点为：能控制反应的发生和终止；
（2）据氢气的还原性、反应条件可写出方程式：3H2+Fe2O3$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2Fe+3H2O；
（3）生成水的质量为：（m2-m1）克
设：试样中氧化铁的质量为x
3H2+Fe2O3$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2Fe+3H2O
160 54
x （m2-m1）g
$\frac{160}{x}$=$\frac{54}{{（m}_{2}-{m}_{1}）g}$
x=$\frac{80（{m}_{2}-{m}_{1}）}{27m}$g
试样的质量为m，则试样中氧化铁的质量分数为：$\frac{80（{m}_{2}-{m}_{1}）}{27m}$×100%．
（5）为了不让从装置B中导出的氢气会带出的水蒸气，被装置D所吸收而引起误差；可以在装置B、C之间，增添一个气体干燥装置（即盛有浓硫酸的洗气瓶），以便吸收从装置B中导出的氢气会带出的水蒸气，避免造成误差．
故答案为：
（1）随时反应，随时停止；
（2）3H2+Fe2O3$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2Fe+3H2O；
（3）$\frac{80（{m}_{2}-{m}_{1}）}{27m}$×100%
（4）在B和C之间加一个装有浓硫酸的吸水装置．
点评 本题考查的知识点较多，知识面较广；是一道比较复杂的综合实验分析题．解答时，一定要细心、认真地进行分析探究，并进行科学合理的推断和设计、评价实验方案等．
每课必练系列答案| A． | 水是氢元素和氧元素组成的氧化物 | |
| B． | 用肥皂水可以区分硬水和软水 | |
| C． | 水的蒸发和电解水的基本反应类型相同 | |
| D． | 净化水的常用方法有吸附、沉淀、过滤和蒸馏 |
通常情况下，一氧化氮是无色气体，微溶于水；而二氧化氮是红棕色气体，易溶于水，且会与水发生反应；H20+3NO2═2HNO3+NO．现将一支充满二氧化氮气体的试管倒立在盛有滴有石蕊试液的水的烧杯中（如图），发现试管内液面上升，能观察到的实验现象还有试管内溶液变红色．（写出一种即可）三种牙膏中的摩擦剂如下表：
| 牙膏名称 | 两面针儿童牙膏 | 纳爱斯牙膏 | 中华透明牙膏 |
| 摩擦剂 | 氢氧化铝 | 碳酸钙 | 二氧化硅 |
（2）牙膏中的摩擦剂碳酸钙可以用石灰石来制备，小新设计了两种制备酸钙的实验方案．
方案一：
方案二：
请任选其中一种实验方案，评价其优缺点．
（3）小新为了测定纳爱斯牙膏中碳酸钙的含量，称取牙膏100g放入烧杯中，逐渐加入稀盐酸至不再有气泡产生（假设除碳酸钙外，牙膏中的其他物质不与盐酸反应生成气体），共用去稀盐酸200g．反应完毕后，称得烧杯内剩余物质的质量为278g．请计算纳爱斯牙膏中碳酸钙的质量分数．
如图一球形烧瓶的橡皮塞中插入一支弯曲的玻璃管，内有一段水柱．当在烧瓶外壁涂上一层酒精，会发现小水柱向左移动，原因是酒精蒸发吸热导致瓶内气体温度降低，体积收缩，气压减小．| A． |  | B． |  | ||
| C． |  | D． |  |