Question

18．學(xué)了煉鐵原理后，小明想用此原理測(cè)定某一生銹鐵粉中氧化鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．于是他取m₁g生銹的鐵粉樣品，按下圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，測(cè)定該樣品中氧化鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)（鐵銹按氧化鐵處理）．

（1）某同學(xué)欲通過B裝置反應(yīng)前后的質(zhì)量變化，測(cè)定該樣品中氧化鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．
B中的最佳試劑是②（填序號(hào)），實(shí)驗(yàn)時(shí)B中反應(yīng)的化學(xué)方程式是CO₂+2NaOH=Na₂CO₃+H₂O．
①澄清石灰水     ②氫氧化鈉濃溶液      ③稀鹽酸      ④水
（2）上述實(shí)驗(yàn)過程中，CO氣體除作為反應(yīng)物外，還能起到的作用是：①實(shí)驗(yàn)開始時(shí)，排盡裝置中的空氣，防止加熱時(shí)發(fā)生爆炸；②停止加熱后，防止A中生成物被氧化，B中的溶液倒吸入A中；③將裝置中的CO₂送入NaOH溶液中．
（3）完全反應(yīng)后，甲同學(xué)稱得鐵粉的質(zhì)量為m₂ g，同時(shí)測(cè)得裝置B增重m₃ g，則鐵粉樣品中氧化鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為$\frac{40•{m}_{3}}{33{m}_{1}}$×100%．

Answer 1

分析 （1）氫氧化鈉濃溶液可以很好的吸收二氧化碳?xì)怏w，我們可以通過稱量化學(xué)反應(yīng)前后的B裝置質(zhì)量，和化學(xué)反應(yīng)式計(jì)算樣品中氧化鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)；
（2）還可促使生成的二氧化碳?xì)怏w進(jìn)入裝置B；
（3）根據(jù)裝置B增重m₃g，計(jì)算出氧化鐵的質(zhì)量，然后根據(jù)鐵粉樣品的總質(zhì)量計(jì)算氧化鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．

解答 解：
（1）能很好的吸收二氧化碳的物質(zhì)是氫氧化鈉濃溶液，所以欲通過B裝置反應(yīng)前后的質(zhì)量變化，測(cè)定該樣品中氧化鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．應(yīng)選用的最佳試劑是②氫氧化鈉濃溶液．它與二氧化碳的化學(xué)反應(yīng)式是：CO₂+2NaOH=Na₂CO₃+H₂O．
故答案為：②、CO₂+2NaOH=Na₂CO₃+H₂O；
（2）CO除上述兩作用外，還可以將裝置中的CO₂送入NaOH溶液中．
故答案為：將裝置中的CO₂送入NaOH溶液中；
（3）裝置B增重m₃g，說明有m₃g二氧化碳生成，所以我們可以設(shè)生成m₃g二氧化碳需要氧化鐵的質(zhì)量為x
3CO+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂
     160            132
     x               m₃g
$\frac{160}{x}=\frac{132}{{m}_{3}g}$
x=$\frac{40•{m}_{3}}{33}g$
所以樣品中含氧化鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是$\frac{\frac{40•{m}_{3}}{33}}{{m}_{1}}$×100%=$\frac{40•{m}_{3}}{33{m}_{1}}$×100%
答案：
（1）②、CO₂+2NaOH=Na₂CO₃+H₂O
（2）將裝置中的CO₂送入NaOH溶液中
（3）$\frac{40•{m}_{3}}{33{m}_{1}}$×100%

點(diǎn)評(píng) 本題通過一氧化碳還原氧化鐵的反應(yīng)，考查相關(guān)化學(xué)反應(yīng)式的書寫和計(jì)算，要同學(xué)們具有綜合的化學(xué)知識(shí)，才可做好此題．