Question

某同学为测定12g含杂质的氧化铁样品中氧化铁的质量分数，设计了如图所示的装置进行有关的实验探究（提示：杂质不参加反应，NaOH溶液能吸收CO₂，假设每步均完全反应或吸收）．
主要实验步骤如下：
①按顺序组装仪器，检查装置的气密性，称量样品和必要装置的质量
②缓缓通入干燥的一氧化碳
③点燃A处酒精喷灯
④反应结束熄灭A处酒精喷灯
⑤待装置A冷却至室温时再停止通一氧化碳
⑥再次称量必要装置的质量（所得数据如表）

	装置A	装置B
反应前的质量（g）	96.3	284.2
反应后的质量（g）	83.9	290.8

（1）仪器a的名称是

 

．
（2）实验时先通一氧化碳后加热的目的是

 

，验证该步骤目的达到的实验方法是

 

．
（3）装置A处的实验现象是

 

．
（4）实验结束先停止加热，待装置A冷却至室温再停止通一氧化碳的目的是

 

．
（5）样品中氧化铁的质量分数是

 

．

Answer 1

考点：实验探究物质的组成成分以及含量,一氧化碳的化学性质

专题：科学探究

分析：（1）要熟悉各种仪器的名称、用途和使用方法；
（2）一氧化碳具有可燃性，与空气混合达到一定程度，即达到一氧化碳的爆炸极限时，遇明火会发生爆炸；
二氧化碳和水反应生成碳酸，碳酸显酸性，能使石蕊试液变红色；
（3）加热条件下，氧化铁和一氧化碳反应能生成铁和二氧化碳；
（4）高温条件下，铁能被空气中的氧气氧化成铁的氧化物；
（5）根据表中提供的数据可以计算样品中氧化铁的质量分数．

解答：解：（1）仪器a的名称是橡皮塞，常用于实验室制取气体．
故填：橡皮塞．
（2）实验时先通一氧化碳后加热的目的是排出玻璃管中的空气，防止发生爆炸；
验证该步骤目的达到的实验方法是：收集一试管气体，用拇指堵住试管口，移近酒精灯火焰，松开拇指，如果听到尖锐的爆鸣声，说明一氧化碳不纯，说明玻璃管中的空气没有排尽，应该继续通入一氧化碳，直到听到噗噗声
，说明一氧化碳已经纯净，即玻璃管中的空气已经完全排出．
故填：排出玻璃管中的空气，防止发生爆炸；收集一试管气体，用拇指堵住试管口，移近酒精灯火焰，松开拇指，如果听到尖锐的爆鸣声，说明一氧化碳不纯，说明玻璃管中的空气没有排尽，应该继续通入一氧化碳，直到听到噗噗声．
（3）装置A处的实验现象是：红色粉末逐渐变成黑色．
故填：红色粉末逐渐变成黑色．
（4）实验结束先停止加热，待装置A冷却至室温再停止通一氧化碳的目的是：防止高温条件下铁被氧化．
故填：防止高温条件下铁被氧化．
（5）解：设样品中氧化铁的质量为x，
装置B中的质量差即为反应生成二氧化碳的质量，生成二氧化碳的质量为：290.8g-284.2g=6.6g，
 Fe₂O₃+3CO

高温  .

2Fe+3CO₂，
 160                 132
  x                  6.6g

160

132

=

x

6.6g

，
x=8g，
样品中氧化铁的质量分数为：

8g

12g

×100%≈66.7%，
故填：66.7%．

点评：合理设计实验，科学地进行实验、分析实验，是得出正确实验结论的前提，因此要学会设计实验、进行实验、分析实验，为学好化学知识奠定基础．