题目内容
（1）甲同学取10g的赤铁矿粉用下图装置以合理的操作步骤测定（杂质始终不发生变化）．①实验中持续通入氮气．加热前缓缓通入一段时间，其作用是
②停止加热前是否需要先断开a和b的连接处以防止倒吸？为什么？
③如果氢氧化钠溶液对二氧化碳的吸收是完全的，装置b反应前总质量为102g，反应后为108.6g，计算赤铁矿石中氧化铁的质量分数
（2）乙同学取10g的赤铁矿粉放入上图的玻璃管中反应，玻璃管质量为50g，完全反应后称量玻璃管与剩余物质量为57.75g，计算赤铁矿石中氧化铁的质量分数
（3）那位同学的方法更准确？
考点：一氧化碳还原氧化铁,根据化学反应方程式的计算
专题：金属与金属材料
分析：（1）①由于装置内空气中的氧气能与碳反应生成二氧化碳，据此分析通入氮气的作用；
②不需要，因为实验中要持续通入氮气，所以不会出现倒吸现象；
③氢氧化钠溶液和二氧化碳反应，根据“装置b反应前总质量为102g，反应后为108.6g”，可求二氧化碳的质量，根据二氧化碳的质量和方程式进行计算，可求氧化铁的质量分数；
（2）可以假设赤铁矿中氧化铁的质量为x，则赤铁矿中杂质的质量为：10g-x，反应后生成铁的质量为：7.6g-（10g-x），再根据反应的化学方程式可以计算氧化铁的质量．
（3）根据反应会生成一氧化碳，气体会带走一部分水蒸气，从而造成氢氧化钠溶液质量的减少分析．
②不需要，因为实验中要持续通入氮气，所以不会出现倒吸现象；
③氢氧化钠溶液和二氧化碳反应，根据“装置b反应前总质量为102g，反应后为108.6g”，可求二氧化碳的质量，根据二氧化碳的质量和方程式进行计算，可求氧化铁的质量分数；
（2）可以假设赤铁矿中氧化铁的质量为x，则赤铁矿中杂质的质量为：10g-x，反应后生成铁的质量为：7.6g-（10g-x），再根据反应的化学方程式可以计算氧化铁的质量．
（3）根据反应会生成一氧化碳，气体会带走一部分水蒸气，从而造成氢氧化钠溶液质量的减少分析．
解答：解：（1）①加热前就通入一段时间氮气，是要提前排尽装置内的空气，防止加热时发生爆炸；
②因整个过程都通氮气，所以不会出现倒吸现象；
③二氧化碳能与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水，故溶液的增重值即为二氧化碳的质量，反应产生二氧化碳的质量为108.6-102.0=6.6g；
设赤铁矿石中氧化铁的质量为x．
3CO+Fe2O3
2Fe+3CO2
160 132
x 6.6g
则
=
，解得x=8g
样品中氧化铁的质量分数为：
×100%=80%
（2）固体的质量差为：10g+50g-57.75g=2.25g
解：设赤铁矿石中氧化铁的质量为x，
3CO+Fe2O3
2Fe+3CO2，固体△m
160 112 48
x 2.25g
则
=
，解得x=7.5g，
样品中氧化铁的质量分数为：
×100%=75%
（3）由于在高温条件下，碳与氧化铁也会生成一氧化碳，如果氢氧化钠溶液是足量的，对二氧化碳的吸收是完全的，而CO不与氢氧化钠溶液反应，排出时会带走部分溶液中的水蒸气，从而造成氢氧化钠溶液质量的减少，使测得CO2质量偏小，导致氧化铁质量分数也偏小．
故答案为：
（1）①将装置内的空气排尽．②不需要，因为实验中要持续通入氮气．尾气处理；③80%．
（2）75%．
（3）乙同学，CO不与氢氧化钠溶液反应，排出时会带走部分溶液中的水蒸气，从而造成氢氧化钠溶液质量的减少，使测得CO2质量偏小，导致氧化铁质量分数也偏小
②因整个过程都通氮气，所以不会出现倒吸现象；
③二氧化碳能与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水，故溶液的增重值即为二氧化碳的质量，反应产生二氧化碳的质量为108.6-102.0=6.6g；
设赤铁矿石中氧化铁的质量为x．
3CO+Fe2O3
| ||
160 132
x 6.6g
则
| 160 |
| 132 |
| x |
| 6.6g |
样品中氧化铁的质量分数为：
| 8g |
| 10g |
（2）固体的质量差为：10g+50g-57.75g=2.25g
解：设赤铁矿石中氧化铁的质量为x，
3CO+Fe2O3
| ||
160 112 48
x 2.25g
则
| 160 |
| 48 |
| x |
| 2.25g |
样品中氧化铁的质量分数为：
| 7.5g |
| 10g |
（3）由于在高温条件下，碳与氧化铁也会生成一氧化碳，如果氢氧化钠溶液是足量的，对二氧化碳的吸收是完全的，而CO不与氢氧化钠溶液反应，排出时会带走部分溶液中的水蒸气，从而造成氢氧化钠溶液质量的减少，使测得CO2质量偏小，导致氧化铁质量分数也偏小．
故答案为：
（1）①将装置内的空气排尽．②不需要，因为实验中要持续通入氮气．尾气处理；③80%．
（2）75%．
（3）乙同学，CO不与氢氧化钠溶液反应，排出时会带走部分溶液中的水蒸气，从而造成氢氧化钠溶液质量的减少，使测得CO2质量偏小，导致氧化铁质量分数也偏小
点评：本题主要考查了实验设计的问题，有关实验方案的设计和对实验方案的评价是中考的热点之一，解答计算时要据物质的性质和方程式细心分析解答．
练习册系列答案
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