Question

2．某興趣小組為探究“氧化鐵和銅粉”混合物中銅的質(zhì)量分數(shù)，稱取一定質(zhì)量的混合物，按照圖1實驗裝置進行實驗：
Ⅰ定性分析
（1）實驗時要“先通一氧化碳氣體，后加熱”的目的是排凈試管內(nèi)的空氣，防止爆炸，
（2）實驗裝置B中的現(xiàn)象是澄清石灰水變渾濁，
（3）該裝置的設(shè)計有一明顯不當之處是尾氣直接排放到空氣中．
Ⅱ定量分析
該興趣小組按照科學的方案完成實驗后，對通入足量CO充分反應(yīng)后的管內(nèi)固體X進行如圖2后續(xù)實驗探究：

回答下列問題：
（4）如上述實驗流程固體C不進行洗滌直接干燥，則計算混合物中氧化鐵的質(zhì)量分數(shù)會偏�。ㄌ睢捌�大”“偏小”或“沒有影響”）．
（5）根據(jù)以上實驗流程，計算原混合物“氧化鐵和銅粉”中銅的質(zhì)量分數(shù)．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)一氧化碳屬于可燃性氣體，不純加熱可能會發(fā)生爆炸進行解答；
（2）根據(jù)二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁進行解答；
（3）根據(jù)一氧化碳有毒，會污染空氣進行解答；
（4）根據(jù)銅粉表面有其他液體來分析；
（5）據(jù)化學方程式進行計算分析解答．

解答 解：（1）一氧化碳具有可燃性，點燃時會可能發(fā)生爆炸，實驗時要“先通一氧化碳氣體，后加熱”目的是排盡玻璃管內(nèi)的空氣，防止加熱時發(fā)生爆炸；故填：排凈試管內(nèi)的空氣，防止爆炸；
（2）實驗裝置B中二氧化碳通入石灰水中，現(xiàn)象是澄清石灰水變渾濁；發(fā)生反應(yīng)的化學方程式CO₂+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+H₂0；故填：澄清石灰水變渾濁；
（3）一氧化碳有劇毒，不能直接排放到空氣中，故需將尾氣點燃或用氣球收集起來．故填：尾氣直接排放到空氣中；
（4）反應(yīng)后管內(nèi)固體是鐵和銅的混合物，加入過量鹽酸后，鐵與鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生氫氣，根據(jù)氫氣的質(zhì)量可求出鐵的質(zhì)量，根據(jù)鐵元素的質(zhì)量可求出氧化鐵的質(zhì)量．反應(yīng)后溶液中的溶質(zhì)是鐵與鹽酸反應(yīng)生成的氯化亞鐵和剩余的鹽酸，固體C是銅，表面殘留著鹽酸等，若不洗滌干燥，會導(dǎo)致銅的質(zhì)量偏大，而氧化鐵的質(zhì)量偏小，導(dǎo)致結(jié)果偏�。还侍睿浩��。�
（5）設(shè)鐵的質(zhì)量為x，
Fe+2HCl═FeCl₂+H₂↑
56              2
x               0.4g  
$\frac{56}{2}=\frac{x}{0.4g}$
x=11.2g    
所以氧化鐵的質(zhì)量為$\frac{11.2g×160}{112}=16g$，
所以原混合物“氧化鐵和銅粉”中銅的質(zhì)量分數(shù)為$\frac{4g}{4g+16g}$×100%=20%．

點評 化學反應(yīng)前后元素質(zhì)量守恒，根據(jù)鐵元素質(zhì)量守恒可求出氧化鐵質(zhì)量，進而求出銅的質(zhì)量分數(shù)．