Question

9．某化學(xué)興趣小組用如圖所示的裝置，測定鐵礦石樣品中氧化鐵的質(zhì)量分數(shù)．請回答有關(guān)問題：
①為避免一氧化碳污染空氣，并回收利用一氧化碳，B裝置應(yīng)連接C、D哪個裝置？
②實驗開始時應(yīng)先通CO再加熱，目的是什么？
③實驗進行一段時間后，玻璃管A中出現(xiàn)的現(xiàn)象有什么？
④假設(shè)鐵礦石樣品中雜質(zhì)不參與反應(yīng)，且B裝置反應(yīng)是完全的，若樣品為20g，完全反應(yīng)后，B裝制的質(zhì)量增加了13.2g，求該礦石中氧化鐵的質(zhì)量分數(shù)．

Answer 1

分析 ①根據(jù)一氧化碳的密度和空氣的密度相當，難溶于水，收集一氧化碳用排水法進行分析；
②根據(jù)一氧化碳易可燃，容易發(fā)生爆炸進行分析；
③根據(jù)一氧化碳和氧化鐵在高溫的條件下生成鐵和二氧化碳進行分析；
④根據(jù)B裝置中的氫氧化鈣會與二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀和水，所以B裝置增加的質(zhì)量就是二氧化碳的質(zhì)量，然后結(jié)合化學(xué)方程式計算參加反應(yīng)的氧化鐵的質(zhì)量，進而計算礦石中氧化鐵的質(zhì)量分數(shù)．

解答 解：①一氧化碳的密度和空氣的密度相當，難溶于水，收集一氧化碳用排水法，所以B裝置應(yīng)連接D裝置；
②一氧化碳易可燃，容易發(fā)生爆炸，所以實驗開始時應(yīng)先通CO再加熱，目的是防止一氧化碳和空氣的混合氣點燃時，發(fā)生爆炸；
③一氧化碳和氧化鐵在高溫的條件下生成鐵和二氧化碳，所以實驗進行一段時間后，玻璃管A中出現(xiàn)的現(xiàn)象有紅色固體變成黑色；
④生成二氧化碳的質(zhì)量為：13.2g，
設(shè)參加反應(yīng)的氧化鐵質(zhì)量為x，
3CO+Fe₂O₃ $\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂
160             132
    x               13.2g
    $\frac{160}{x}$=$\frac{132}{13.2g}$
     x=16g
所以礦石中氧化鐵的質(zhì)量分數(shù)為：$\frac{16g}{20g}$×100%=80%．
故答案為：①D；
②防止一氧化碳和空氣的混合氣點燃時，發(fā)生爆炸；
③紅色固體變成黑色；
④80%．

點評 熟練掌握二氧化碳和水蒸氣的清除方法，注意根據(jù)化學(xué)方程式進行計算的步驟要規(guī)范，結(jié)果要準確．