Question

3．某化學(xué)興趣小組的同學(xué)對一份固體樣品進(jìn)行了探究．通過實(shí)驗(yàn)已確定該樣品由氧化鐵和鐵粉混合而成．他們稱取了13.6g固體樣品，用圖1所示的裝置繼續(xù)實(shí)驗(yàn)，測定的部分?jǐn)?shù)據(jù)如圖2所示．

請回答問題并計(jì)算：
（1）實(shí)驗(yàn)加熱前持續(xù)通入干燥的CO一段時間，其作用是排盡空氣，防止發(fā)生爆炸
（2）固體樣品中氧化鐵的質(zhì)量是8克．
（3）在上述反應(yīng)后的固體中加入100g稀鹽酸，恰好完全反應(yīng)，求反應(yīng)后所得溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．（結(jié)果精確到0.1%）
反思：如果氫氧化鈣溶液對二氧化碳的吸收是完全的，那么甲同學(xué)用氫氧化鈣溶液的質(zhì)最變化測定出氧化鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)將偏�。ㄟx填“偏大”、“偏小”或“準(zhǔn)確”），原因是氫氧化鈣增重的質(zhì)量因一氧化碳的生成和氣體帶走的水蒸氣而偏�。�

Answer 1

分析 （1）根據(jù)一氧化碳屬于可燃性氣體，不純?nèi)菀装l(fā)生爆炸；
（2）根據(jù)反應(yīng)前后固體質(zhì)量減少的部分是氧化鐵中氧元素的質(zhì)量，根據(jù)氧元素的質(zhì)量可以計(jì)算氧化鐵的質(zhì)量，從而進(jìn)一步求出樣品中氧化鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)進(jìn)行解答；
（3）由于反應(yīng)后所得的溶液中的溶質(zhì)是氯化亞鐵，根據(jù)化學(xué)方程式進(jìn)行計(jì)算；
反思：根據(jù)反應(yīng)會生成一氧化碳和氣體帶走一部分水蒸氣造成氫氧化鈉溶液質(zhì)量的減少分析．

解答 解：（1）一氧化碳屬于可燃性氣體，不純?nèi)菀装l(fā)生爆炸，所以反應(yīng)前先通CO的目的排盡空氣，防止發(fā)生爆炸；故填：排盡空氣，防止發(fā)生爆炸；
（2）設(shè)固體樣品中氧化鐵的質(zhì)量為w．
氧化鐵中氧元素的質(zhì)量為：13.6g-11.2g=2.4g
則有：w×$\frac{48}{160}$×100%=2.4g
w=8g
答：固體樣品中氧化鐵的質(zhì)量是8g．
故填：8；
（3）設(shè)生成的FeCl₂和H₂質(zhì)量分別為x、y，則
 Fe+2HCl=FeCl₂+H₂↑
 56       127   2
11.2g      x    y
$\frac{56}{11.2g}=\frac{127}{x}$
x=25.4g
$\frac{56}{11.2g}=\frac{2}{y}$
y=0.4g
由于反應(yīng)后所得的溶液中的溶質(zhì)是氯化亞鐵，故氯化亞鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：
$\frac{25.4g}{11.2g+100g-0.4g}$×100%=22.9%．
答：反應(yīng)后所得溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為22.9%；
反思：由于在高溫條件下，碳與氧化鐵也會生成一氧化碳，如果氫氧化鈣溶液是足量的，對二氧化碳的吸收是完全的，那么甲同學(xué)用氫氧化鈣溶液的增重測定出氧化鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)將偏小，其理由：使氫氧化鈣增重的質(zhì)量因一氧化碳的生成和氣體帶走的水蒸氣而偏小；故填：偏小；氫氧化鈣增重的質(zhì)量因一氧化碳的生成和氣體帶走的水蒸氣而偏�。�

點(diǎn)評 本題對一氧化碳還原氧化鐵進(jìn)行了綜合的考查，既包括方程式、實(shí)驗(yàn)步驟、裝置等知識的考查，又考查了相關(guān)計(jì)算，有一定的難度．