Question

5．工業(yè)鐵紅的主要成分是Fe₂O₃，還含有少量的FeO、Fe₃O₄．草酸晶體（H₂C₂O₄•3H₂O）在濃硫酸作用下受熱分解，化學(xué)方程式為：H₂C₂O₄•3H₂O $→_{△}^{濃硫酸}$ CO₂↑+CO↑+4H₂O．為了測(cè)定鐵紅中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，興趣小組的同學(xué)在教師的指導(dǎo)下，利用如圖所示裝置（部分固定裝置已略去）開展探究，并得到正確的結(jié)論．已知堿石灰是由固體氫氧化鈉和氧化鈣組成的混合物，整套裝置氣密性良好，反應(yīng)所需試劑均足量．請(qǐng)回答下列問題：

（1）用草酸晶體制取一氧化碳?xì)怏w，其發(fā)生裝置與實(shí)驗(yàn)室用氯酸鉀制取氧氣裝置不相同（填“相同”或“不相同”）．
（2）進(jìn)入D中的氣體是純凈、干燥的CO，則A、C中的試劑依次是c；a（填字母編號(hào)）．
a．濃硫酸       b．碳酸氫鈉溶液       c．氫氧化鈉溶液
（3）稱取鐵紅樣品10.0g，用上述裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，測(cè)定鐵紅中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．若實(shí)驗(yàn)前后稱得E裝置增重6.6g，則此鐵紅中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是76.0%（精確到0.1%）．
（4）本實(shí)驗(yàn)中如果缺少C裝置（不考慮其它因素），則測(cè)得樣品中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)會(huì)偏�。ㄌ睢捌�小”、“不變”或“偏大”）．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)反應(yīng)物的狀態(tài)和反應(yīng)條件選擇；
（2）氫氧化鈉溶液能夠吸收二氧化碳?xì)怏w；濃硫酸具有吸水性，可以用來干燥二氧化碳、一氧化碳、氫氣、氧氣等氣體；
（3）根據(jù)提供的數(shù)據(jù)可以進(jìn)行相關(guān)方面的計(jì)算；
（4）根據(jù)一氧化碳有毒，擴(kuò)散到空氣中會(huì)污染環(huán)境解答．

解答 解：（1）草酸晶體（H₂C₂O₄•3H₂O）在濃硫酸作用下受熱分解，該反應(yīng)的反應(yīng)物是液體，反應(yīng)條件是加熱，應(yīng)選擇固液反應(yīng)且需要加熱的裝置，實(shí)驗(yàn)室用氯酸鉀制取氧氣是固固加熱型裝置，裝置不相同；
（2）A在應(yīng)該放氫氧化鈉溶液，除去一氧化碳中的二氧化碳，B中的氫氧化鈣溶液用來驗(yàn)證一氧化碳中的二氧化碳是否除盡，C中應(yīng)該放濃硫酸，除去一氧化碳中的水蒸氣．
故填：c；a．
（3）如果全部是氧化鐵，鐵的最少量是10g×70%=7.0g；
如果全部是氧化亞鐵，鐵的最大量是10g×78%=7.8g
E裝置增重6.6g，那么二氧化碳是6.6g，氧元素的質(zhì)量=6.6g×$\frac{32}{44}$×100%=4.8g，
因?yàn)?.8g氧元素的質(zhì)量一半來自于一氧化碳，一半來自于鐵的氧化物，那么鐵紅中氧元素的質(zhì)量是4.8g÷2=2.4g，
則鐵紅中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=$\frac{10g-2.4g}{10g}$×100%=76.0%；
（4）本實(shí)驗(yàn)中如果缺少C裝置，水蒸氣會(huì)進(jìn)入E裝置，導(dǎo)致二氧化碳的質(zhì)量偏大，從而導(dǎo)致氧元素的質(zhì)量偏大，會(huì)導(dǎo)致鐵元素的質(zhì)量偏小，從而導(dǎo)致鐵紅中鐵元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏小；
答案：（1）不相同；（2）c；a；（3）76.0%；（4）偏�。�

點(diǎn)評(píng) 合理設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，科學(xué)地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、分析實(shí)驗(yàn)，是得出正確實(shí)驗(yàn)結(jié)論的前提，因此要學(xué)會(huì)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、分析實(shí)驗(yàn)，為學(xué)好化學(xué)知識(shí)奠定基礎(chǔ)．