Question

鋼鐵產(chǎn)業(yè)是我國的支柱產(chǎn)業(yè)之一，選擇優(yōu)質(zhì)煉鐵原料十分重要。甲、乙兩組同學對某鋼鐵廠所購進的赤鐵礦粉中主要成分Fe₂O₃的含量進行測定。(假設每步反應均能完全進行，赤鐵礦粉中雜質(zhì)性質(zhì)穩(wěn)定，既不溶于水也不參與反應)

（1）甲組同學稱取一定質(zhì)量的赤鐵礦粉，采用如圖6的裝置進行實驗。
①裝置A中發(fā)生反應的化學方程式是         。
②為充分吸收反應生成的CO₂，裝置B中應盛放的試劑是     濃溶液。
③可以通過下面不同的方法計算赤鐵礦粉中Fe₂O₃的含量：
【方法一】稱量反應前后A裝置的總質(zhì)量，計算出Fe₂O₃的含量；
【方法二】稱量         得出反應生成的CO₂質(zhì)量，計算出Fe₂O₃的含量。
（2）乙組同學稱取等質(zhì)量的赤鐵礦粉放人燒杯中，向燒杯中加入過量的稀硫酸充分反應，
       (填一個操作名稱)后立即稱量。根據(jù)稱量的數(shù)據(jù)計算出Fe₂O₃的含量。
（3）甲、乙兩組同學通過相互比較后對各自的實驗方案進行評價。

方案	優(yōu)點
甲組	①
乙組	②

Answer 1

（1）①
②NaOH 或KOH 、Ba（OH）₂等 （合理得分）
③【方法二】反應前后B和C裝置的總質(zhì)量  （2）過濾
（3）①測量結果比較準確   或?qū)嶒炚`差小   ②操作簡單 或節(jié)約能源
或減少污染等 （合理得分）解析:

本題是一道定量實驗設計題，測定某種赤鐵礦粉中Fe₂O₃的含量。(假設每步反應均能完全進行，赤鐵礦粉中雜質(zhì)性質(zhì)穩(wěn)定，既不溶于水也不參與反應)。
甲組同學根據(jù)原理： 設計了如圖6所示的實驗裝置，據(jù)此裝置，可以有兩種計算方法：一種是稱量Fe的質(zhì)量，即稱量反應前后A裝置的總質(zhì)量，就可以計算出Fe₂O₃的含量；另一種是稱量CO₂的質(zhì)量，即稱量反應前后B和C裝置的總質(zhì)量，也能算出Fe₂O₃的含量；
問題一是用什么試劑才能完全吸收生成的CO₂？因為Ca（OH）₂的溶解度不大，所以吸收效果肯定不理想，故用Ca（OH）₂的濃溶液不能給分。這樣我們就會想到用NaOH 、KOH 、Ba（OH）₂等濃溶液來吸收；這里要指出的是：如果用Ba（OH）₂濃溶液來吸收，還可以稱量反應后B中沉淀的質(zhì)量。
問題二是為什么要設計C裝置？這是很多同學想不到的，也體現(xiàn)了命題者的高超之處。因為未反應的CO從B中出來時，肯定會帶出水蒸氣，這部分水蒸氣如果不計算在內(nèi)，肯定會使測量結果偏低。此外要指出的是：千萬不能稱量氣球的質(zhì)量。
乙組同學根據(jù)原理：Fe₂O₃ + 3 H₂SO₄="= " Fe₂（SO₄）₃ + 3 H₂O 設計了另一種方案：稱取等質(zhì)量的赤鐵礦粉放人燒杯中，向燒杯中加入過量的稀硫酸充分反應后過濾，遺憾的是乙組同學沒有將沉淀洗滌、干燥后再稱量，而是“立即稱量”，這樣得出的結果一定沒有甲組準確。但他們與甲組比較，也有許多優(yōu)點：如：操作簡單；節(jié)約能源；減少污染等。