Question

11．某科學(xué)興趣小組利用如圖所示裝置測(cè)定樣品中Fe₂O₃（假設(shè)每步反應(yīng)都反應(yīng)完全；樣品中雜質(zhì)高溫下不分解，也不參加反應(yīng)）的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，回答下列問(wèn)題

（1）在進(jìn)行加熱之前，應(yīng)先通一段時(shí)間的氫氣，其目的是除去裝置中的空氣，防止加熱時(shí)發(fā)生爆炸．
（2）反應(yīng)進(jìn)行一段時(shí)間后C裝置中的現(xiàn)象是白色粉末逐漸變藍(lán)．
（3）若省去D裝置，則實(shí)驗(yàn)所測(cè)定的樣品中Fe₂O₃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)比實(shí)際的質(zhì)量分?jǐn)?shù)會(huì)偏大．（填“偏大”“偏小”或“不變”）
（4）反應(yīng)前準(zhǔn)確稱量樣品的質(zhì)量為10g，完全反應(yīng)后C裝置增加了2.7g，則樣品中Fe₂O₃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為80%．

Answer 1

分析 （1）氫氣具有可燃性，為防止爆炸，加熱前應(yīng)該先同氫氣．排凈試管內(nèi)的空氣；
（2）C中的無(wú)水硫酸銅檢驗(yàn)水的生成；
（3）若省去D裝置，C中質(zhì)量會(huì)增大，所得結(jié)果變大；
（4）C中增加的質(zhì)量是生成水的質(zhì)量，由此可求出氧元素質(zhì)量，進(jìn)而求得Fe₂O₃的質(zhì)量及質(zhì)量分?jǐn)?shù)．

解答 解：（1）因?yàn)闅錃饩哂锌扇夹�，裝置內(nèi)有空氣時(shí)會(huì)發(fā)生爆炸．故答案為：除去裝置中的空氣，防止加熱時(shí)發(fā)生爆炸；
（2）無(wú)水硫酸銅遇水變藍(lán)，故答案為：白色粉末逐漸變藍(lán)．
（3）如果沒(méi)有D裝置，空氣中的水蒸氣會(huì)進(jìn)入U(xiǎn)形管，被無(wú)水硫酸銅所吸收，導(dǎo)致水的質(zhì)量增大，結(jié)果使求得的樣品中Fe₂O₃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)比實(shí)際的偏大，故答案為：偏大（4）因?yàn)镃中增加的質(zhì)量是生成水的質(zhì)量2.7，其中氧元素的質(zhì)量是2.7×$\frac{16}{18}$=2.4g，F(xiàn)e₂O₃的質(zhì)量2.4g÷$\frac{48}{160}$=8g，則樣品中Fe₂O₃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為$\frac{8g}{10g}$×100%=80%，故答案為：80%．

點(diǎn)評(píng) 該題通過(guò)一氧化碳還原氧化鐵的實(shí)驗(yàn)考查樣品中氧化鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)、操作步驟及誤差分析，屬于綜合探究題．