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,兴趣小组的同学进行...
问题详情:
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,兴趣小组的同学进行了如下实验,请你参与过程分析.
【资料1】草*晶体(H2C2O4•3H2O)在浓H2SO4作用下受热分解,化学方程式为:
H2C2O4•3H2O CO2↑+CO↑+4H2O
(1)图1可用作草*分解制取气体的装置是 (填字母编号).
【问题讨论】用图2所示装置进行实验:
(2)实验前应先 .
(3)进入D中的气体是纯净、干燥的CO,则A、C中的试剂依次是 (填字母编号)
a.浓硫* b.澄清的石灰水 c.*氧化*溶液
(4)B装置的作用是 .
(5)对D装置加热前和停止加热后,都要通入过量的CO,其作用分别是:
①加热前. ②停止加热后.
(6)写出D装置中所发生反应的一个化学方程式.
【数据分析与计算】
【资料2】铁的常见氧化物中铁的质量分数:
铁的氧化物 | FeO | Fe2O3 | Fe3O4 |
铁的质量分数% | 77.8 | 70.0 | 72.4 |
(7)称取铁红样品10.0g,用上述装置进行实验,测定铁红中铁的质量分数.
①D中充分反应后得到Fe粉的质量为mg,则 <m< .
②实验前后称得E装置增重6.6g,则此铁红中铁的质量分数是 .
【实验评价】
反思1:本实验如果缺少C装置(不考虑其它因素),则测得样品中铁的质量分数会 (填“偏小”、“不变”或“偏大”).
反思2:请指出【问题讨论】中实验装置的一个明显缺陷. .
【回答】
【考点】实验探究物质的组成成分以及含量;常见气体的检验与除杂方法;一氧化碳的化学*质;书写化学方程式、.
【分析】(1)草*晶体(H2C2O4•3H2O)在浓硫*作用下受热分解,因此选用d装置;
(2)凡是有气体参加或产生的实验,实验前一定要检查装置的气密*,以防装置漏气影响实验结果;
(3)*氧化*溶液能够吸收二氧化碳气体;
浓硫*具有吸水*,可以用来干燥二氧化碳、一氧化碳、*气、氧气等气体;
(4)二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊;
(5)一氧化碳具有可燃*,与空气或氧气混合达到一定程度时,遇明火会发生*;
(6)氧化铁在高温条件下能和一氧化碳反应生成铁和二氧化碳;
(7)根据提供的数据可以进行相关方面的计算;
【解答】解:(1)草*晶体(H2C2O4•3H2O)在浓硫*作用下受热分解,因此选用d装置,故*为:d;
(2)实验前应先检查装置的气密*.故填:检查装置气密*.
(3)A在应该放*氧化*溶液,除去一氧化碳中的二氧化碳,B中的*氧化钙溶液用来验*一氧化碳中的二氧化碳是否除尽,C中应该放浓硫*,除去一氧化碳中的水蒸气.故填:c;a.
(4)B装置的作用是检验一氧化碳中是否含有二氧化碳.故填:检验一氧化碳中是否含有二氧化碳.
(5)对D装置加热前和停止加热后,都要通入过量的CO,其作用分别是:①加热前排出玻璃管中的空气,防止发生*;
②停止加热后驱赶装置中滞留的二氧化碳,使其全部被E装置中碱石灰吸收.
故填:排出玻璃管中的空气,防止发生*;驱赶装置中滞留的二氧化碳;使其全部被E装置中碱石灰吸收.
(6)D装置中,高温条件下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:Fe2O3+3CO2Fe+3CO2.
故填:Fe2O3+3CO2Fe+3CO2.
(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×78%=7.8g;
E装置增重6.6g,那么二氧化碳是6.6g,氧元素的质量=6.6g××100%=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=×100%=76.0%;
【实验评价】
本实验中如果缺少C装置,水蒸气会进入E装置,导致二氧化碳的质量偏大,从而导致氧元素的质量偏大,会导致铁元素的质量偏小,从而导致铁红中铁元素的质量分数偏小;
【问题讨论】中实验装置的一个明显缺陷是没有处理一氧化碳,一氧化碳进入空气中会污染环境;
故填:7.0;7.8;76.0%;偏小;缺少尾气处理装置.
知识点:金属及金属材料单元测试
题型:实验题
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