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实验室用下面装置测定FeO和Fe2O3固体混合物中Fe2O3的质量,D装置的硬质双通玻璃管中的固体物质是FeO和Fe2O3的混合物.

(1)如何检查装置A的气密性? 

(2)装置A发生的反应有时要向其中加入少量CuSO4溶液,其目的是  

(3)为了安全,在点燃D处的酒精灯之前,在b出口处必须  .

(4)装置B的作用是  ;装置C中装的液体是  .

(5)在气密性完好,并且进行了必要的安全操作后,点燃D处的酒精灯,在硬质双通玻璃管中发生反应的化学方程式是  

(6)若FeO和Fe2O3固体混合物的质量为23.2g,反应完全后U型管的质量增加7.2g,则混合物中Fe2O3的质量为  g.

(7)U形管E右边又连接干燥管F的目的是  ,若无干燥管F,测得Fe2O3的质量将  (填“偏大”、“偏小”或“无影响”).

 


考点: 探究物质的组成或测量物质的含量. 

分析: (1)依据装置中气体压强变化和液面变化分析判断装置气密性;

(2)Zn先与CuSO4反应生成Cu附着在Zn表面,Zn(负极)、Cu(正极)与稀盐酸(电解质溶液)组成很多微小原电池;

(3)氢气是可燃性气体加热或点燃前需要进行验纯;

(4)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;

(5)D装置发生的反应是氢气还原氧化亚铁、氧化铁的反应,生成了铁和水;

(6)根据氧化铁、氧化亚铁的总质量及U型管的质量增加7.2g为水的质量列式计算;

(7)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,氧元素物质的量偏大,Fe2O3的质量也将偏大.

解答: 解:(1)检查装置A的气密性,需要关闭开关a,在球形漏斗中加入水到下端液面高于容器中的液面,一段时间后液面不变证明气密性完好;

故答案为:关闭a,从球形漏斗口加水,待水从漏斗管上升与容器中的水面形成一段水柱,停止加水,静置片刻,如水柱不下降,证明其气密性良好;

(2)装置A发生的反应有时要向其中加入少量CuSO4溶液,锌和硫酸铜溶液反应生成铜附着在锌表面,在稀硫酸中形成原电池反应加快反应速率,

故答案为:加快氢气产的速率;Zn先与CuSO4反应生成Cu附着在Zn表面,Zn(负极)、Cu(正极)与稀盐酸(电解质溶液)组成很多微小原电池,发生原电池反应,加快了反应速率;

(3)氢气是可燃性气体,装置中需要充满氢气后方可进行加热反应,所以需要对氢气进行验纯,避免混有空气加热发生爆炸,在F处收集氢气验纯;

故答案为:收集氢气验纯;

(4)由于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B的作用是除去氢气中的氯化氢,C的浓硫酸,用于干燥氢气,

故答案为:除去氢气中的氯化氢;浓硫酸;

(5)装置D中发生的是氧化亚铁、氧化铁与氢气的反应,反应方程式为:3H2+Fe2O32Fe+3H2O,H2+FeOFe+H2O,

故答案为:3H2+Fe2O32Fe+3H2O,H2+FeOFe+H2O;

(6)U型管的质量增加的7.2g是水,物质的量是 =0.4mol,

设FeO、Fe2O3物质的量分别为X、Y,则:X+3Y=0.4

根据质量可列式:72X+160Y=23.2

解得Y=0.1,X=0.1,

所以氧化铁的质量为:160g/mol×0.1mol=16g,

故答案为:16g;

(7)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,导致氧的含量增大,Fe2O3的质量将偏大,

故答案为:防止空气中的水蒸气等气体进入E中;偏大.

点评: 本题考查了测定FeO和Fe2O3固体混合物中Fe2O3的质量,是一道综合实验题,解题的关键是掌握各种装置的作用,并能根据相关的数据进行计算,此题对训练学生思维能力有一定帮助,本题难度中等.

  

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