Question

利用如圖所示裝置測定某氧化鐵試樣中氧化鐵的質(zhì)量分數(shù)．
（1）如果采用稀硫酸代替鹽酸，能否省去裝置B？

 

，原因是

 

；
（2）假設(shè)試樣中雜質(zhì)不發(fā)生反應(yīng)，且B、C、E裝置是吸收完全的，若試樣質(zhì)量為10g，完全反應(yīng)后，裝置E的質(zhì)量增加了2.7g，則試樣中氧化鐵的質(zhì)量分數(shù)為

 

；
（3）若（2）實驗所得數(shù)據(jù)是B、C裝置顛倒后測出的，那么計算出的結(jié)果，比實際試樣中氧化鐵的質(zhì)量分數(shù)

 

（填“偏大“或“偏小“）；如果通過稱量反應(yīng)后

 

的質(zhì)量進行計算，可以避免誤差．

Answer 1

考點：實驗探究物質(zhì)的組成成分以及含量,氣體的凈化（除雜）,氫氣的制取和檢驗,氫氣的化學(xué)性質(zhì)與燃燒實驗

專題：綜合實驗題

分析：（1）根據(jù)稀硫酸的性質(zhì)分析；
（2）E裝置質(zhì)量增加了2.7g，增加的是反應(yīng)產(chǎn)生的水的質(zhì)量，根據(jù)水的質(zhì)量可求氧化鐵的質(zhì)量，從而進一步求出樣品中氧化鐵的質(zhì)量分數(shù)．
（3）若B、C裝置顛倒，進入D裝置中的氫氣中含有水蒸氣，會使E裝置增加的質(zhì)量比實際增加的質(zhì)量大，從而造成結(jié)果偏大；若通過稱量D裝置的質(zhì)量的變化進行計算將不受這些因素的影響．

解答：解：（1）稀硫酸不具有揮發(fā)性，因此如果采用稀硫酸代替鹽酸，能省略B裝置；
（2）E裝置質(zhì)增加了2.7g，增加的是氧化鐵與氫氣反應(yīng)生成水的質(zhì)量，設(shè)參加反應(yīng)的氧化鐵的質(zhì)量為x．
Fe  2O₃+3H₂

△   .

2Fe+3H₂O
160               3×18
x                 2.7g

160

x

=

54

2.7g

 
解得x=8.0g
則試樣中氧化鐵的質(zhì)量分數(shù)

8.0g

10g

×100%=80%
答：試樣中氧化鐵的質(zhì)量分數(shù)為80%．
（3）若（2）實驗所得數(shù)據(jù)是B、C裝置顛倒后測出的，會使得石灰水中的水蒸氣進入使得水的質(zhì)量增加，那么計算出的氧化鐵的質(zhì)量也隨著增加，所以會使實驗結(jié)果偏大；D裝置減少的質(zhì)量即為氧化鐵中氧元素的質(zhì)量，根據(jù)氧元素的質(zhì)量可以求出氧化鐵的質(zhì)量，減少了誤差．
故答案為：（1）能，稀硫酸不具有揮發(fā)性；
（2）80%
（3）偏大，D裝置；

點評：該題通過氫氣還原氧化鐵的實驗考查樣品中氧化鐵的質(zhì)量分數(shù)、操作步驟及誤差分析，屬于綜合探究題．