Question

13．实验室可用下列实验装置测定FeO和Fe₂O₃固体混合物中Fe₂O₃的质量（图中夹持装置已略去）．

（1）实验前如何检查装置A的气密性关闭止水夹K，从长颈漏斗向试管内加水，至长颈漏斗中管内的液面高于管外液面，静置一段时间，若液面高度差不发生变化，则气密性良好；
（2）为了实验安全，在点燃酒精灯之前，在F装置出口b处必须检验氢气的纯度，实验开始后，在b处必须点燃未反应的氢气．
（3）装置B的作用是除去氢气中混有的氯化氢气体，装置C中所盛装的液体是浓硫酸．
（4）干燥管E右边又连接干燥管F的目的是防止空气中的水蒸气进入干燥管E中．若无干燥管F，测得Fe₂O₃的质量将偏大（填“偏大”“偏小”或“无影响”）．
（5）若FeO和Fe₂O₃混合物的质量为a g，反应完全后干燥管E的质量增加了b g，则混合物中Fe₂O₃的质量分数为$\frac{80b-20a}{7a}×100%$（用含字母的式子表示）．

Answer 1

分析 A用于制备氢气，氢气中混有HCl、水，B用于除去氯化氢，C为干燥装置，D中在加热条件下生成铁和水，E用于吸收水，根据水的质量和铁的氧化物的质量列式可计算含量，F用于吸收空气的水，防止影响实验测定结构，导致实验误差，以此解答该题．

解答 解：（1）对A气密性的检查用液封法，即关闭止水夹K，从长颈漏斗向试管内加水，至长颈漏斗中管内的液面高于管外液面，静置一段时间，若液面高度差不发生变化，则气密性良好，
故答案为：关闭止水夹K，从长颈漏斗向试管内加水，至长颈漏斗中管内的液面高于管外液面，静置一段时间，若液面高度差不发生变化，则气密性良好；
（2）H₂和O₂混合点燃会爆炸，即可燃性气体点燃前都必须检验纯度，实验开始后若未反应，H₂排入空气也会带来危险，必须处理掉，
故答案为：检验氢气的纯度；点燃未反应的氢气；
（3）A中产生的H₂中混有HCl和水蒸气，必须通过洗气逐一除去，防止干扰后续实验，所以装置B的作用是除去氢气中混有的氯化氢气体，C为干燥装置，可用浓硫酸干燥，故答案为：除去氢气中混有的氯化氢气体；浓硫酸；
（4）干燥管F的作用防空气中水蒸气对实验干扰，若无干燥管F，空气中的水蒸气被E吸收则所测生成水的质量增大，即氧的含量增大，则FeO与Fe₂O₃相比较得Fe₂O₃的质量将偏大，
故答案为：防止空气中的水蒸气进入干燥管E中；偏大；
（5）设FeO、Fe₂O₃物质的量分别为x、y，则$\left\{\begin{array}{l}{72x+160y=ag}\\{18（x+3y）=bg}\end{array}\right.$，解得y=$\frac{4b-a}{56}$mol，则Fe₂O₃的质量为：$\frac{4b-a}{56}$mol×160 g•mol^-1=$\frac{80b-20a}{7}$g，质量分数为$\frac{80b-20a}{7a}×100%$，
故答案为：$\frac{80b-20a}{7a}×100%$．

点评 本题考查了物质性质探究实验的分析判断，装置基本操作的应用，为高考常见题型和高频考点，侧重于学生的分析能力、计算能力和实验能力的考查，注意把握物质性质和实验过程，题目难度中等．