Question

（10分）為了測定某樣品中氧化鐵（Fe₂O₃）的質(zhì)量分?jǐn)?shù)（雜質(zhì)不含鐵元素，且不溶于水和酸），化學(xué)興趣小組的同學(xué)進(jìn)行了如下的實(shí)驗(yàn)。
【查閱資料】
1．草酸（H₂C₂O₄）在濃硫酸作用下受熱分解，化學(xué)方程式為：
H₂C₂O₄  CO₂↑+CO↑+H₂O
2．堿石灰能吸收二氧化碳和水蒸氣
【實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)及操作】用下圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：

【問題討論】
（1）裝藥品前應(yīng)先              ，實(shí)驗(yàn)中觀察到E中現(xiàn)象是：固體顏色   ；
（2）進(jìn)入E中的氣體是純凈、干燥的CO，則B、C、D中依次是    （填序號）。
① 濃硫酸、石灰水、氫氧化鈉溶液   
② 石灰水、氫氧化鈉溶液、濃硫酸 
③ 氫氧化鈉溶液、石灰水、濃硫酸
（3）G的作用是                   ；E中反應(yīng)的化學(xué)方程式是       ；
（4）當(dāng)E中固體完全反應(yīng)后，      處應(yīng)先停止加熱（填序號A或E）；
（5）上述實(shí)驗(yàn)裝置的一處明顯缺陷是：                         。
【數(shù)據(jù)處理】
稱取樣品8.0g，用上述裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，充分反應(yīng)后稱量F裝置增重4.4g。則樣品中氧
化鐵質(zhì)量分?jǐn)?shù)為        。
【實(shí)驗(yàn)反思】
當(dāng)觀察到E中固體全部變黑后，若立即停止通CO，則測得的樣品中氧化鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)
          （填“偏大”，“偏小”，“無影響”）。

Answer 1

【問題討論】（1）檢查裝置的氣密性  由紅色變?yōu)楹谏?br />（2）③   （3）隔離空氣中的二氧化碳和水蒸氣   Fe₂O₃+3CO2Fe+3CO₂
（4）E    （5）未進(jìn)行尾氣處理
【數(shù)據(jù)處理】66.7%      【數(shù)據(jù)處理】偏小

試題分析：【問題討論】（1）有氣體參加、生成的反應(yīng)，為了防止漏氣，裝藥品前應(yīng)先檢查裝置的氣密性，實(shí)驗(yàn)中E中發(fā)生的反應(yīng)方程式為：Fe₂O₃+3CO2Fe+3CO₂，觀察到現(xiàn)象是：固體顏色由紅色變?yōu)楹谏?br />（2）干燥氣體應(yīng)放在最后一步，氫氧化鈉溶液是吸收二氧化碳，而石灰水是檢驗(yàn)二氧化碳，所以進(jìn)入E中的氣體是純凈、干燥的CO，則B、C、D中依次是氫氧化鈉溶液、石灰水、濃硫酸，選③
（3）G的作用是：隔離空氣中的二氧化碳和水蒸氣，防止空氣中的二氧化碳和水蒸氣進(jìn)入到裝置F中，從而使二氧化碳質(zhì)量偏大，E中反應(yīng)的化學(xué)方程式是：Fe₂O₃+3CO2Fe+3CO₂
（4）當(dāng)E中固體完全反應(yīng)后，還要繼續(xù)通入一氧化碳，防止灼熱的鐵又與空氣中的氧氣反應(yīng)，使實(shí)驗(yàn)失敗，且裝置E中產(chǎn)生的二氧化碳還有部分沒有進(jìn)入到裝置F中，所以E處應(yīng)先停止加熱
（5）因?yàn)橐谎趸�碳有毒，所以上述�?shí)驗(yàn)裝置的一處明顯缺陷是：未進(jìn)行尾氣處理
【數(shù)據(jù)處理】充分反應(yīng)后稱量F裝置增重4.4g，即反應(yīng)生成的二氧化碳質(zhì)量為4.4g，再根據(jù)反應(yīng)方程式：Fe₂O₃+3CO2Fe+3CO₂中Fe₂O₃與CO₂的質(zhì)量關(guān)系，即可求出Fe₂O₃的質(zhì)量，進(jìn)而計(jì)算樣品中氧化鐵質(zhì)量分?jǐn)?shù)
解：設(shè)Fe₂O₃的質(zhì)量為x
Fe₂O₃+3CO2Fe+3CO₂
160                   132
x                    4.4g
160：132=x：4.4g
X=5.33g
∴樣品中氧化鐵質(zhì)量分?jǐn)?shù)=5.33g/8.0g×100%=66.7%
【數(shù)據(jù)處理】當(dāng)觀察到E中固體全部變黑后，若立即停止通CO，裝置E中產(chǎn)生的二氧化碳還有部分沒有進(jìn)入到裝置F中，使二氧化碳的質(zhì)量偏小，則測得的樣品中氧化鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)也偏小