Question

13．實(shí)驗(yàn)室可用下列實(shí)驗(yàn)裝置測(cè)定FeO和Fe₂O₃固體混合物中Fe₂O₃的質(zhì)量（圖中夾持裝置已略去）．

（1）實(shí)驗(yàn)前如何檢查裝置A的氣密性關(guān)閉止水夾K，從長(zhǎng)頸漏斗向試管內(nèi)加水，至長(zhǎng)頸漏斗中管內(nèi)的液面高于管外液面，靜置一段時(shí)間，若液面高度差不發(fā)生變化，則氣密性良好；
（2）為了實(shí)驗(yàn)安全，在點(diǎn)燃酒精燈之前，在F裝置出口b處必須檢驗(yàn)氫氣的純度，實(shí)驗(yàn)開始后，在b處必須點(diǎn)燃未反應(yīng)的氫氣．
（3）裝置B的作用是除去氫氣中混有的氯化氫氣體，裝置C中所盛裝的液體是濃硫酸．
（4）干燥管E右邊又連接干燥管F的目的是防止空氣中的水蒸氣進(jìn)入干燥管E中．若無干燥管F，測(cè)得Fe₂O₃的質(zhì)量將偏大（填“偏大”“偏小”或“無影響”）．
（5）若FeO和Fe₂O₃混合物的質(zhì)量為a g，反應(yīng)完全后干燥管E的質(zhì)量增加了b g，則混合物中Fe₂O₃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為$\frac{80b-20a}{7a}×100%$（用含字母的式子表示）．

Answer 1

分析 A用于制備氫氣，氫氣中混有HCl、水，B用于除去氯化氫，C為干燥裝置，D中在加熱條件下生成鐵和水，E用于吸收水，根據(jù)水的質(zhì)量和鐵的氧化物的質(zhì)量列式可計(jì)算含量，F(xiàn)用于吸收空氣的水，防止影響實(shí)驗(yàn)測(cè)定結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)誤差，以此解答該題．

解答 解：（1）對(duì)A氣密性的檢查用液封法，即關(guān)閉止水夾K，從長(zhǎng)頸漏斗向試管內(nèi)加水，至長(zhǎng)頸漏斗中管內(nèi)的液面高于管外液面，靜置一段時(shí)間，若液面高度差不發(fā)生變化，則氣密性良好，
故答案為：關(guān)閉止水夾K，從長(zhǎng)頸漏斗向試管內(nèi)加水，至長(zhǎng)頸漏斗中管內(nèi)的液面高于管外液面，靜置一段時(shí)間，若液面高度差不發(fā)生變化，則氣密性良好；
（2）H₂和O₂混合點(diǎn)燃會(huì)爆炸，即可燃性氣體點(diǎn)燃前都必須檢驗(yàn)純度，實(shí)驗(yàn)開始后若未反應(yīng)，H₂排入空氣也會(huì)帶來危險(xiǎn)，必須處理掉，
故答案為：檢驗(yàn)氫氣的純度；點(diǎn)燃未反應(yīng)的氫氣；
（3）A中產(chǎn)生的H₂中混有HCl和水蒸氣，必須通過洗氣逐一除去，防止干擾后續(xù)實(shí)驗(yàn)，所以裝置B的作用是除去氫氣中混有的氯化氫氣體，C為干燥裝置，可用濃硫酸干燥，故答案為：除去氫氣中混有的氯化氫氣體；濃硫酸；
（4）干燥管F的作用防空氣中水蒸氣對(duì)實(shí)驗(yàn)干擾，若無干燥管F，空氣中的水蒸氣被E吸收則所測(cè)生成水的質(zhì)量增大，即氧的含量增大，則FeO與Fe₂O₃相比較得Fe₂O₃的質(zhì)量將偏大，
故答案為：防止空氣中的水蒸氣進(jìn)入干燥管E中；偏大；
（5）設(shè)FeO、Fe₂O₃物質(zhì)的量分別為x、y，則$\left\{\begin{array}{l}{72x+160y=ag}\\{18（x+3y）=bg}\end{array}\right.$，解得y=$\frac{4b-a}{56}$mol，則Fe₂O₃的質(zhì)量為：$\frac{4b-a}{56}$mol×160 g•mol^-1=$\frac{80b-20a}{7}$g，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為$\frac{80b-20a}{7a}×100%$，
故答案為：$\frac{80b-20a}{7a}×100%$．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了物質(zhì)性質(zhì)探究實(shí)驗(yàn)的分析判斷，裝置基本操作的應(yīng)用，為高考常見題型和高頻考點(diǎn)，側(cè)重于學(xué)生的分析能力、計(jì)算能力和實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ目疾�，注意把握物質(zhì)性質(zhì)和實(shí)驗(yàn)過程，題目難度中等．