Question

14．某自然科學(xué)興趣小組的同學(xué)為了測定某不純氧化鐵試樣（其中的雜質(zhì)不參與反應(yīng)）中氧化鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，設(shè)計了如圖的實(shí)驗(yàn)裝置：

試回答下列問題：
（1）A發(fā)生裝置的優(yōu)點(diǎn)是隨時反應(yīng)，隨時停止．
（2）寫出C中硬質(zhì)玻管內(nèi)發(fā)生的化學(xué)方程式3H₂+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2Fe+3H₂O．
（3）稱m克不出純氧化鐵試樣放入C中硬質(zhì)玻管內(nèi)，稱得U形管和氯化鈣干燥劑的質(zhì)量為m₁克，按上述裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，經(jīng)過充分反應(yīng)后稱得U形管和氯化鈣干燥劑的質(zhì)量為m₂克，則試樣中氧化鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為$\frac{80（{m}_{2}-{m}_{1}）}{27m}$×100%．
（4）同學(xué)設(shè)計的這個實(shí)驗(yàn)方案有不完善之處，你的建議是在B和C之間加一個裝有濃硫酸的吸水裝置．

Answer 1

分析 根據(jù)氫氣的制取和性質(zhì)、鹽酸的性質(zhì)、氣體的干燥、化學(xué)方程式的書寫步驟、實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計與評價等知識，進(jìn)行綜合分析、推斷和解答即可．

解答 解：（1）A發(fā)生裝置與啟普發(fā)生器的原理相同，其優(yōu)點(diǎn)為：能控制反應(yīng)的發(fā)生和終止；
（2）據(jù)氫氣的還原性、反應(yīng)條件可寫出方程式：3H₂+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2Fe+3H₂O；
（3）生成水的質(zhì)量為：（m₂-m₁）克    
設(shè)：試樣中氧化鐵的質(zhì)量為x       
3H₂+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2Fe+3H₂O
    160      54
     x      （m₂-m₁）g 
$\frac{160}{x}$=$\frac{54}{{（m}_{2}-{m}_{1}）g}$

x=$\frac{80（{m}_{2}-{m}_{1}）}{27m}$g
試樣的質(zhì)量為m，則試樣中氧化鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：$\frac{80（{m}_{2}-{m}_{1}）}{27m}$×100%．
（5）為了不讓從裝置B中導(dǎo)出的氫氣會帶出的水蒸氣，被裝置D所吸收而引起誤差；可以在裝置B、C之間，增添一個氣體干燥裝置（即盛有濃硫酸的洗氣瓶），以便吸收從裝置B中導(dǎo)出的氫氣會帶出的水蒸氣，避免造成誤差．
故答案為：
（1）隨時反應(yīng)，隨時停止；
（2）3H₂+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2Fe+3H₂O；
（3）$\frac{80（{m}_{2}-{m}_{1}）}{27m}$×100%
（4）在B和C之間加一個裝有濃硫酸的吸水裝置．

點(diǎn)評 本題考查的知識點(diǎn)較多，知識面較廣；是一道比較復(fù)雜的綜合實(shí)驗(yàn)分析題．解答時，一定要細(xì)心、認(rèn)真地進(jìn)行分析探究，并進(jìn)行科學(xué)合理的推斷和設(shè)計、評價實(shí)驗(yàn)方案等．