Question

【题目】工业铁红主要成分是Fe2O3，还含有少量的FeO、Fe3O4。

[查阅资料]①草酸晶体（H2C2O4·3H2O）在浓硫酸作用下受热分解，化学方程式为：

②碱石灰是固体NaOH和CaO的混合物，能吸收水蒸气和二氧化碳。

③铁的常见氧化物中铁的质量分数：

[问题讨论]为了测定铁红中铁的质量分数，小组间学生进行如下实验。

（1）实验前应先连接好仪器并_____。

（2）该实验为了保证进入E中的气体是纯净、干燥的CO，则B、C、D中的试剂依次是_____（填字母序号）。

a.浓硫酸

b.澄清的石灰水

c.氢氧化钠溶液

（3） C装置的作用是_____。

（4）写出E装置中所发生反应的一个化学方程式：_____。

（5）称取铁红样品1.0用上述装置进行实验，若实验价后称得F装置增重7.7g.则此铁红中铁元素的质量分数是_____。

[实验反思]

（1）如果缺少G装置（不考虑其他因素），则测得样品中铁的质量分数会_____（选填“偏小”“不变”“偏大”）。

（2）该实验装置的一个明显缺陷是_____。

Answer 1

【答案】检查装置的气密性 cba 证明CO2气体被吸收完全或检验CO2是否除净 72.0% 偏小 缺少尾气处理装置

【解析】

问题讨论：

（1）有气体参与的反应需要检验装置气密性，所以实验前应先连接好仪器并检查装置气密性；

（2）进入E中的气体是纯净、干燥的CO，氢氧化钠能与二氧化碳反应，能吸收二氧化碳；二氧化碳能使澄清石灰水浑浊，澄清石灰水可检验二氧化碳是否除尽；浓硫酸具有吸水性，可干燥气体，干燥气体须放在最后一步，所以B、C、D中的试剂依次是氢氧化钠溶液、澄清石灰水、浓硫酸，故填：cba；

（3）氢氧化钙和二氧化碳反应生成碳酸钙沉淀和水，所以装置C的主要作用是证明CO2气体被吸收完全或检验CO2是否除净；

（4）E装置中所发生的反应是在高温条件下，氧化铁和一氧化碳反应生成铁和二氧化碳，化学方程式为：；

（5）铁的氧化物与一氧化碳反应的化学方程式分别为：3CO+ Fe2O32Fe + 3CO2，FeO+COFe+CO2，Fe3O4+4CO 3Fe+4CO2，由反应的化学方程式可知，反应生成的二氧化碳中，氧元素一半来自于铁的氧化物，实验前后称得F装置增重7.7g就是二氧化碳的质量，因此铁红样品中氧元素质量为：，所以铁红中铁元素的质量分数=；

实验反思：

（1）碱石灰可以吸收空气中的二氧化碳和水，如果缺少G装置，F中吸收的二氧化碳质量增多，计算出的氧元素的质量增多，所以测得样品中铁的质量分数会偏小；

（2）一氧化碳有毒，扩散到空气中污染环境，所以本实验装置的一个明显缺陷是缺少尾气处理装置。