Question

3．某化學興趣小組的同學對一份固體樣品進行了探究．通過實驗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)實驗，測定的部分數(shù)據(jù)如圖2所示．

請回答問題并計算：
（1）實驗加熱前持續(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）在上述反應后的固體中加入100g稀鹽酸，恰好完全反應，求反應后所得溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)．（結果精確到0.1%）
反思：如果氫氧化鈣溶液對二氧化碳的吸收是完全的，那么甲同學用氫氧化鈣溶液的質(zhì)最變化測定出氧化鐵的質(zhì)量分數(shù)將偏小（選填“偏大”、“偏小”或“準確”），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)量可以計算氧化鐵的質(zhì)量，從而進一步求出樣品中氧化鐵的質(zhì)量分數(shù)進行解答；
（3）由于反應后所得的溶液中的溶質(zhì)是氯化亞鐵，根據(jù)化學方程式進行計算；
反思：根據(jù)反應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)量分數(shù)為：
$\frac{25.4g}{11.2g+100g-0.4g}$×100%=22.9%．
答：反應后所得溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(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，那么甲同學用氫氧化鈣溶液的增重測定出氧化鐵的質(zhì)量分數(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��；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�。�

點評 本題對一氧化碳還原氧化鐵進行了綜合的考查，既包括方程式、實驗步驟、裝置等知識的考查，又考查了相關計算，有一定的難度．