(2012•镇江)工业铁红的主要成分是Fe2O3,还含有少量的FeO、Fe3O4.为了测定铁红中铁的质量分数,兴趣小组的

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  • 解题思路:草酸晶体(H2C2O4•3H2O)在浓硫酸作用下受热分解,因此选用d装置;实验前应先检查装置的气密性,二氧化碳一般用氢氧化钠溶液吸收,用澄清的石灰水检验,还可以检验二氧化碳是否除尽,二氧化碳可以用浓硫酸干燥;加热之前通入一氧化碳的目的是:将装置中的空气排出,防止发生爆炸;加热之后通入一氧化碳的目的是:驱赶装置中滞留的二氧化碳,使其全部被E装置中碱石灰全部吸收.一氧化碳和氧化铁在高温的条件下生成铁和二氧化碳,配平即可;如果全部是氧化铁,铁的最少量是10g×70%=7.0g,如果全部是氧化亚铁,铁的最大量是10g×77.8%=7.78g;E装置增重6.6g,那么二氧化碳是6.6g,氧元素的质量=6.6g×3244=4.8g,因为4.8g氧元素的质量一半来自于一氧化碳,一半来自于铁的氧化物,那么铁红中氧元素的质量是4.8g÷2=2.4g,则铁红中铁的质量分数=10 g−2.4g10g×100%=76.0%;本实验中如果缺少C装置,水蒸气会通过,E装置也具有吸水性,因此E装置会增重,氧元素的质量偏大,则测得样品中铁的质量分数会偏小;实验装置的一个明显缺陷:缺少尾气处理装置或检验水是否除尽.

    (1)草酸晶体(H2C2O4•3H2O)在浓硫酸作用下受热分解,因此选用d装置,故答案为:d

    (2)实验前应先检查装置的气密性,故答案为:检查装置的气密性

    (3)二氧化碳一般用氢氧化钠溶液吸收,用澄清的石灰水检验,还可以检验二氧化碳是否除尽,一氧化碳可以用浓硫酸干燥;故答案为:c;a

    (4)B装置还可以检验二氧化碳是否除尽,故答案为:验证二氧化碳已除尽

    (5)加热之前通入一氧化碳的目的是:将装置中的空气排出,防止发生爆炸;加热之后通入一氧化碳的目的是:驱赶装置中滞留的二氧化碳,使其全部被E装置中碱石灰全部吸收.故答案为:①将装置中的空气排出,防止发生爆炸;②驱赶装置中滞留的二氧化碳,使其全部被E装置中碱石灰全部吸收.(合理即可)

    (6)一氧化碳和氧化铁在高温的条件下生成铁和二氧化碳,配平即可;故答案为:3CO+Fe2O3

    高温

    .

    2Fe+3CO2,(一氧化碳与FeO、Fe3O4也可以)

    (7)如果全部是氧化铁,铁的最少量是10g×70%=7.0g,如果全部是氧化亚铁,铁的最大量是10g×77.8%=7.78g;E装置增重6.6g,那么二氧化碳是6.6g,氧元素的质量=6.6g×

    32

    44=4.8g,因为4.8g氧元素的质量一半来自于一氧化碳,一半来自于铁的氧化物,那么铁红中氧元素的质量是4.8g÷2=2.4g,则铁红中铁的质量分数=

    10 g-2.4g

    10g×100%=76.0%;故答案为:①7.0;7.78;②76.0%

    实验反思:本实验中如果缺少C装置,水蒸气会通过,E装置也具有吸水性,因此E装置会增重,氧元素的质量偏大,则测得样品中铁的质量分数会偏小;实验装置的一个明显缺陷:缺少尾气处理装置.故答案为:偏小;缺少尾气处理装置.

    点评:

    本题考点: 实验探究物质的组成成分以及含量;常用气体的发生装置和收集装置与选取方法;常见气体的检验与除杂方法;一氧化碳还原氧化铁;根据化学反应方程式的计算.