Question

一化學興趣小組對某月餅包裝盒中的“脫氧劑”很好奇，他們觀察到“脫氧劑”外包裝標注的成分為鐵粉、活性炭和氯化鈉，打開發(fā)現灰黑色的固體中還夾雜著少量紅棕色粉末．
【資料獲悉】鐵系“脫氧劑”的作用原理是利用鐵能被氧氣氧化，從而達到除氧保鮮的目的．鐵被氧氣氧化最終產物為紅棕色的Fe₂O₃．
小組同學欲探究該“脫氧劑”是否已經失效（即單質鐵是否已經完全被氧化），設計了以下探究實驗．
【實驗探究】
步驟1：小剛用磁鐵接近樣品，發(fā)現磁鐵吸引了部分黑色固體．
步驟2：稱取10.00g樣品于一燒杯中，加足量水充分攪拌溶解后，過濾，將濾渣洗滌、干燥、稱得其質量為7.28g．
步驟3：按如圖裝置，將得到的7.28g固體與足量稀硫酸反應，用電子秤稱得反應前后總質量差為0.15g．
步驟4：將錐形瓶中反應后的液體過濾，并將濾渣洗滌、干燥后，稱得其質量為1.20g．
【交流討論】
（1）由步驟1得出的結論是

 

．
（2）步驟2目的是

 

，檢驗該濾液中溶質的方法是

 

．
（3）小華提出在裝置的a導管處應該再連接一個盛有堿石灰的干燥管，他這樣做的理由是

 

 

．
（4）小明認為步驟3中0.15g差值即為H₂的質量，并由此計算出樣品中單質鐵的質量為4.20g．你認為是否合理

 

（填“是”或“否”）．
（5）如果步驟4中濾渣沒有經過洗滌，則稱得的質量

 

1.20g（填“＞”“=”“＜”）．

Answer 1

考點：藥品是否變質的探究,金屬的化學性質,根據化學反應方程式的計算

專題：科學探究

分析：（1）根據單質的鐵能被磁鐵吸附分析；
（2）根據氯化鈉能溶于水，鐵粉、活性炭不易溶于水，可通過加水溶解掉氯化鈉，根據氯離子的檢驗方法分析溶質的檢驗；
（3）根據堿石灰能吸收水分進行分析；
（4）因為氧化鐵與稀硫酸反應有水生成，所以應該在裝置的a導管處應該再連接一個盛有堿石灰的干燥管，從而除去H₂中的水蒸氣；
（5）根據濾渣表面粘附少量溶質分析．

解答：解：（1）由用磁鐵接近樣品，發(fā)現磁鐵吸引了部分黑色固體，說明了樣品中含有單質的鐵；
（2）將樣品加足量水充分攪拌溶解，將樣品中的氯化鈉溶解掉了．檢驗該濾液中溶質的方法是取少量濾液于試管中，滴加硝酸銀溶液，產生白色沉淀，說明溶質為氯化鈉；
（3）因為氧化鐵與稀硫酸反應有水生成，所以應該在裝置的a導管處應該再連接一個盛有堿石灰的干燥管，從而除去H₂中的水蒸氣；
（4）樣品在稀硫酸中除了Fe、Fe₂O₃分別能與稀硫酸反應外，還存在反應：Fe+Fe₂（SO₄）₃=3FeSO₄．因此，小明用產生H₂的質量計算樣品中鐵的質量不合理．實際上，樣品中單質鐵的質量應該是與酸反應消耗的鐵和與Fe₂（SO₄）₃反應消耗鐵的質量總和；
（5）由于濾渣表面粘附少量溶質，所以，稱得的質量大于1.20g．
故答案為：（1）“脫氧劑”沒有失效；（2）溶解樣品中氯化鈉；取少量濾液于試管中，滴加硝酸銀溶液，產生白色沉淀，說明溶質為氯化鈉；（3）防止氫氣排出時帶出一部分水，使得氫氣質量增加，減少對氫氣質量的測定產生的誤差；（4）否；（5）＞．

點評：解答本題的關鍵是要掌握鐵的物理性質和化學性質兩方面的知識及其化學方程式的書寫方法，只有這樣才能對問題做出正確的判斷．