Question

【題目】工業(yè)鐵紅的主要成分是Fe2O3 ， 還含有少量的FeO、Fe3O4 ． 為了測(cè)定鐵紅中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，興趣小組的同學(xué)進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)你參與過(guò)程分析．
【資料1】草酸晶體（H2C2O43H2O）在濃H2SO4作用下受熱分解，化學(xué)方程式為：
H2C2O43H2O CO2↑+CO↑+4H2O
（1）下列可用作草酸分解制取氣體的裝置是（填字母編號(hào)）．
（2）【問(wèn)題討論】用圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：
實(shí)驗(yàn)前應(yīng)先 ．
（3）進(jìn)入D中的氣體是純凈、干燥的CO，則A、C中的試劑依次是、（填字母編號(hào)）． a．濃硫酸 b．澄清的石灰水 c．氫氧化鈉溶液
（4）B裝置的作用是 ．
（5）對(duì)D裝置加熱前和停止加熱后，都要通入過(guò)量的CO，其作用分別是： ①加熱前 ． ②停止加熱后 ．
（6）寫出D裝置中所發(fā)生反應(yīng)的一個(gè)化學(xué)方程式 ．
（7）【數(shù)據(jù)分析與計(jì)算】【資料2】鐵的常見(jiàn)氧化物中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)：

鐵的氧化物	FeO	Fe2O3	Fe3O4
鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)	77.8%	70.0%	72.4%

稱取鐵紅樣品10.0g，用上述裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，測(cè)定鐵紅中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．
①D中充分反應(yīng)后得到Fe粉的質(zhì)量為m g，則＜m＜ ．
②實(shí)驗(yàn)前后稱得E裝置增重6.6g，則此鐵紅中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是 ．
【實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)】
反思1：本實(shí)驗(yàn)中如果缺少C裝置（不考慮其它因素），則測(cè)得樣品中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)會(huì)（填“偏小”、“不變”或“偏大”）．
反思2：請(qǐng)指出【問(wèn)題討論】中實(shí)驗(yàn)裝置的一個(gè)明顯缺陷 ．

Answer 1

【答案】
（1）d
（2）檢查裝置氣密性
（3）c；a
（4）檢驗(yàn)二氧化碳是否被氫氧化鈉溶液完全吸收
（5）排出裝置中的空氣，避免發(fā)生安全事故；使反應(yīng)生成的二氧化碳全部被堿石灰吸收
（6）Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2 ， 或FeO+CO Fe+CO2 ， 或Fe3O4+4CO 3Fe+4CO2
（7）14.0；15.56；76%；偏��；沒(méi)有處理尾氣
【解析】解：（1）草酸分解需要濃硫酸參加，并且需要加熱，應(yīng)該用d裝置作為發(fā)生裝置． 故填：d．（2）實(shí)驗(yàn)前應(yīng)先檢查裝置氣密性．
故填：檢查裝置氣密性．（3）進(jìn)入D中的氣體是純凈、干燥的CO，則A、C中的試劑依次是氫氧化鈉溶液、濃硫酸，分別用來(lái)吸收二氧化碳和水蒸氣．
故填：c；a．（4）B裝置的作用是檢驗(yàn)二氧化碳是否被氫氧化鈉溶液完全吸收．
故填：檢驗(yàn)二氧化碳是否被氫氧化鈉溶液完全吸收．（5）對(duì)D裝置加熱前和停止加熱后，都要通入過(guò)量的CO，其作用分別是：排出裝置中的空氣，避免發(fā)生安全事故，使反應(yīng)生成的二氧化碳全部被堿石灰吸收．
故填：排出裝置中的空氣，避免發(fā)生安全事故；使反應(yīng)生成的二氧化碳全部被堿石灰吸收．（6）高溫條件下，一氧化碳和氧化鐵反應(yīng)生成鐵和二氧化碳，和氧化亞鐵反應(yīng)生成鐵和二氧化碳，和四氧化三鐵反應(yīng)生成鐵和二氧化碳，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2 ， FeO+CO Fe+CO2 ， Fe3O4+4CO 3Fe+4CO2 ．
故填：Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2 ， 或FeO+CO Fe+CO2 ， 或Fe3O4+4CO 3Fe+4CO2 ． （7）①鐵粉質(zhì)量最大為：10.0g×77.8%=7.78g，最小為：10.0g×70.0%=7.0g，因此D中充分反應(yīng)后得到Fe粉的質(zhì)量為mg時(shí)，則7.0＜m＜7.78．
故填：7.0；7.78．②實(shí)驗(yàn)前后稱得E裝置增重6.6g，說(shuō)明反應(yīng)生成了6.6g二氧化碳，6.6g二氧化碳最大氧元素一半來(lái)自于鐵紅，鐵紅中的氧元素質(zhì)量為：6.6g× ×100%÷2=2.4g，
則此鐵紅中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是： ×100%=76%，
故填：76%．
【考點(diǎn)精析】解答此題的關(guān)鍵在于理解一氧化碳還原氧化鐵的相關(guān)知識(shí)，掌握原理：在高溫下，利用焦炭與氧氣反應(yīng)生成的一氧化碳把鐵從鐵礦石里還原出來(lái)，以及對(duì)書寫化學(xué)方程式、文字表達(dá)式、電離方程式的理解，了解注意：a、配平 b、條件 c、箭號(hào)．