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某校实验室有一瓶久置的铁屑,其成分是铁、氧化铁和水。为测定其中各成分的质量分数,某兴趣小组按下图所示装置进行实验(装置气密*良好;固定装置已略去;氮气不与铁屑中的成分反应;碱石灰是氧化钙和*氧化*的混合物)。
部分实验步骤如下:
Ⅰ.称量硬质玻璃管的质量。将样品放入硬质玻璃管中,称量硬质玻璃管和样品的质量。
II.连接好装置。缓缓通入N2,点燃*处的酒精喷灯,待硬质玻璃管中固体恒重,记录硬质玻璃管和剩余固体的质量。
Ⅲ.再次连接好装置,继续实验。通入CO,点燃*处的酒精灯和*处的酒精喷灯。待硬质玻璃管中固体恒重,熄灭酒精喷灯,继续通入CO直至硬质玻璃管冷却。再次记录硬质玻璃管和剩余固体的质量。
实验数据记录如下表:
硬质玻璃管 | 硬质玻璃管和样品 | 步骤II硬质玻璃 管和剩余固体 | 步骤步骤Ⅲ硬质玻璃 管和剩余固体 | |
质量 | m1 | m2 | m3 | m4 |
请回答下列问题:
(1)步骤Ⅲ*处酒精灯的作用是____________。
(2)步骤Ⅲ硬质玻璃管中反应的化学方程式为________。
(3)样品中氧化铁的质量分数为_____(用m1、m2、m3、m4的代数式表示)。若步骤Ⅲ中氧化铁没有完全反应,样品中水的质量分数测量结果将______(填“偏大”“偏小”或“不变”)。
(4)有关样品,下列说法正确的是_____(填字母标号)。
A样品中*元素的质量为1/9(m2- m3) B样品中铁单质和氧化铁的质量总和为m3-m1
C样品中铁单质的质量为m4-m1 D样品中氧元素的质量为m3- m4
【回答】
把一氧化碳转化成二氧化碳,防止污染环境 ×100% 不变 AB
【解析】
(1)步骤Ⅲ*处酒精灯是进行尾气处理,因为一氧化碳有毒,所以作用是 把一氧化碳转化成二氧化碳,防止污染环境。
(2)步骤Ⅲ硬质玻璃管中是氧化铁和一氧化碳反应生成铁和二氧化碳,反应的化学方程式为
(3)设样品中氧化铁的质量分数为x。由于实验设计中用于检测氧化铁反应情况的是实验III,实验II是探究水的含量的,所以无论氧化铁是否完全反应,样品中水的质量分数测量结果将不变。
(4)A、样品中水的质量为(m2-m3),所以样品中*元素的质量为,正确;
B、m3中只是比样品少了水,所以样品中铁单质和氧化铁的质量总和为m3-m1,正确;
C、样品中铁元素的质量为m4-m1,而非样品中铁单质的质量为m4-m1,错误;
D、m3-m4仅是样品中氧化铁中氧元素的质量,而样品中氧元素的质量还包括水中的,错误。故选AB
【点睛】
差量法在计算中的应用很广泛,解答的关键是要分析出物质的质量差与要求的未知数之间的关系,再根据具体的数据求解。
知识点:利用化学方程式的简单计算
题型:实验题
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