Question

為了測定含雜質(zhì)的氧化鐵（雜質(zhì)不參加反應(yīng)）樣品中氧化鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，某同學(xué)稱取該樣品10 g，并用下圖所示的裝置進行實驗，

得到如下兩組數(shù)據(jù)：

	反應(yīng)前	氧化鐵完全反應(yīng)后
A組	玻璃管和樣品的質(zhì)量43.7 g	玻璃管和固體物質(zhì)的質(zhì)量41.3 g
B組	廣口瓶和澄清石灰水的質(zhì)量180 g	廣口瓶和瓶內(nèi)物質(zhì)的質(zhì)量186.2 g

 
試回答：
（1）①你認(rèn)為，應(yīng)當(dāng)選擇        組的數(shù)據(jù)來計算樣品中的氧化鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，請寫出具體解題過程。
②請解釋你不選另一組數(shù)據(jù)進行計算的原因                                            
                                                                         。
（2）這位同學(xué)所用裝置的不足之處是                           。

Answer 1

（1） ① A    80% 
②廣口瓶敞口放置，所以廣口瓶中質(zhì)量變化除了生成二氧化碳外，還受外部空氣的影響，（或者氫氧化鈣溶液吸收生成二氧化碳不完全。）
（2）缺少尾氣回收裝置。

試題分析：（1）①應(yīng)該用A組數(shù)據(jù)計算，由于玻璃管中的氧化鐵被CO還原，生成了鐵，故玻璃管內(nèi)固體的質(zhì)量會變小，且減少的質(zhì)量，即為參加反應(yīng)的氧化鐵中氧元素的質(zhì)量，據(jù)此進行計算即可。
根據(jù)題意，反應(yīng)前玻璃管和固體樣品的質(zhì)量是43.7g，反應(yīng)結(jié)束后玻璃管和固體樣品的質(zhì)量是41.3g，即固體質(zhì)量減少2.4g，也就是參加反應(yīng)的氧化鐵中氧元素的質(zhì)量為2.4g；
則氧化鐵的質(zhì)量為=2.4g÷=8g，
所以，樣品中的氧化鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=×100% = 80%。
②由于廣口瓶敞口放置，故廣口瓶中的氫氧化鈣溶液會與空氣中的二氧化碳反應(yīng)，故其質(zhì)量的變化，可能由于受外部空氣的影響而變大；當(dāng)然，由于不確定氫氧化鈣溶液是否足量，故無法確定反應(yīng)過程中生成的二氧化碳是否被完全吸收完，也就不能確定生成的二氧化碳的質(zhì)量，所以無法計算，故不選擇B組數(shù)據(jù)進行計算。
（2）由于CO有毒，若直接排入空氣中，會對空氣造成污染，故需尾氣處理，而實驗裝置中就缺少尾氣回收裝置。  
點評：解答本題的關(guān)鍵是，要能將質(zhì)量守恒定律的元素守恒思想，運用到解題過程中，結(jié)合還原反應(yīng)的特征，判斷出固體質(zhì)量的減少量為氧化鐵被奪去的氧元素的質(zhì)量；此外，關(guān)于數(shù)據(jù)的選擇，要注意不要忽略氫氧化鈣微溶這個隱含條件，否則容易出錯。