Question

一化學(xué)興趣小組對某月餅包裝盒中的“脫氧劑”很好奇，他們觀察到“脫氧劑”外包裝標(biāo)注的成分為鐵粉、活性炭和氯化鈉，打開發(fā)現(xiàn)灰黑色的固體中還夾雜著少量紅棕色粉末．
【資料獲悉】鐵系“脫氧劑”的作用原理是利用鐵能被氧氣氧化，從而達到除氧保鮮的目的．
【教師指導(dǎo)】鐵被氧氣氧化最終產(chǎn)物為紅棕色的Fe₂O₃，（其他產(chǎn)物忽略不計）．
【探究目的】小組同學(xué)欲探究該“脫氧劑”是否已經(jīng)失效（即單質(zhì)鐵是否已經(jīng)完全被氧化），并測定各成分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，設(shè)計了以下探究實驗．
【實驗探究】
步驟1：小剛用磁鐵接近樣品，發(fā)現(xiàn)磁鐵吸引了部分黑色固體．
步驟2：稱取10.0g樣品于一燒杯中，加足量水充分?jǐn)嚢枞芙夂�，過濾，將濾渣洗滌、干燥，稱得其質(zhì)量為8g．
步驟3：按如圖所示裝置，將得到的8g 固體與足量稀硫酸反應(yīng)，用電子秤稱得反應(yīng)前后總質(zhì)量差為0.2g．
步驟⒋將錐形瓶中反應(yīng)后的液體過濾，并將濾渣洗滌、干燥后，稱得其質(zhì)量為1.20g
【交流討論】
（1）由步驟1得出的結(jié)論是

 

．
（2）步驟2目的是

 

．檢驗該濾液中溶質(zhì)的方法是

 

．
（3）小明認(rèn)為0.2g差值即為H₂的質(zhì)量，并由此計算出樣品中單質(zhì)鐵的質(zhì)量為

 

g．
小華提出在裝置的a導(dǎo)管處應(yīng)該再連接一個盛有堿石灰（主要成份是氫氧化鈉和生石灰）的干燥管，他這樣做的理由是

 

．
（4）經(jīng)過以上實驗，同學(xué)們確定了該“脫氧劑”的各成份的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，其中Fe₂O₃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為

 

%．

Answer 1

考點：實驗探究物質(zhì)的組成成分以及含量,氣體的干燥（除水）,金屬的化學(xué)性質(zhì),根據(jù)化學(xué)反應(yīng)方程式的計算

專題：科學(xué)探究

分析：本題能使同學(xué)們體會到實驗探究的一般過程，通過實驗分析可知：小剛用磁鐵接近樣品，發(fā)現(xiàn)磁鐵吸引了部分黑色固體，由步驟1得出的結(jié)論是：樣品中含有單質(zhì)的鐵；步驟2目的是溶解樣品中的氯化鈉；檢驗該濾液中溶質(zhì)的方法是：取少量濾液于試管中，滴加硝酸銀溶液，產(chǎn)生白色沉淀，說明溶質(zhì)為氯化鈉；小華提出在裝置的a導(dǎo)管處應(yīng)該再連接一個盛有堿石灰的干燥管，他這樣做的理由是：防止氫氣排出時帶出一部分水，使得氫氣質(zhì)量增加，減少對氫氣質(zhì)量的測定產(chǎn)生的誤差；由步驟4可知：濾渣為活性炭，質(zhì)量為：1.2g，氧化鐵的質(zhì)量=8g-5.6g-1.2g=1.2g，F(xiàn)e₂O₃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=

1.2g

10g

×100%=12%．

解答：解：（1）通過實驗分析可知：小剛用磁鐵接近樣品，發(fā)現(xiàn)磁鐵吸引了部分黑色固體，由步驟1得出的結(jié)論是：樣品中含有單質(zhì)的鐵；故答案為：樣品中含有單質(zhì)的鐵；
（2）步驟2目的是溶解樣品中的氯化鈉，因為鐵粉、活性炭都不溶于水；檢驗該濾液中溶質(zhì)的方法是：取少量濾液于試管中，滴加硝酸銀溶液，產(chǎn)生白色沉淀，說明溶質(zhì)為氯化鈉；故答案為：溶解樣品中的氯化鈉；取少量濾液于試管中，滴加硝酸銀溶液，產(chǎn)生白色沉淀，說明溶質(zhì)為氯化鈉；
（3）設(shè)樣品中單質(zhì)鐵的質(zhì)量為x，
Fe+H₂SO₄=FeSO₄+H₂↑
56             2
 x            0.2g   

56

2

=

x

0.2g

   x=5.6g；
小華提出在裝置的a導(dǎo)管處應(yīng)該再連接一個盛有堿石灰的干燥管，他這樣做的理由是：防止氫氣排出時帶出一部分水，使得氫氣質(zhì)量增加，減少對氫氣質(zhì)量的測定產(chǎn)生的誤差；
故答案為：5.6；防止氫氣排出時帶出一部分水，使得氫氣質(zhì)量增加，減少對氫氣質(zhì)量的測定產(chǎn)生的誤差；
（4）由步驟4可知：濾渣為活性炭，質(zhì)量為：1.2g，氧化鐵的質(zhì)量=8g-5.6g-1.2g=1.2g，F(xiàn)e₂O₃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=

1.2g

10g

×100%=12%；故答案為：12；

點評：本考點既考查了實驗步驟的設(shè)計，又考查了化學(xué)方程式的書寫和有關(guān)的計算等，還對實驗進行了評價，綜合性比較強．實驗探究題是近幾年中考的熱點之一，它包括實驗方法和過程的探究，實驗結(jié)論和實驗規(guī)律的探究等．本題通過實驗資料和實驗分析，得到了正確的結(jié)論，屬于結(jié)論性探究．同學(xué)們要具體分析，綜合掌握．