Question

化學興趣小組的同學為了測定某赤鐵礦石中氧化鐵的質(zhì)量分數(shù)．
Ⅰ．甲同學取一定質(zhì)量的赤鐵礦粉與過量的木炭粉混合后，用如圖所示裝置以合理的操作步驟測定（假設(shè)雜質(zhì)始終不發(fā)生變化）；反應生成單質(zhì)鐵和二氧化碳，以及少量的一氧化碳．

（1）實驗中持續(xù)通入干燥的氮氣．加熱前緩緩通入一段時間，其作用是

 

．
（2）反應結(jié)束后，甲同學熄滅了噴燈的火焰后，馬上停止通入N₂，他這樣操作引起的后果是

 

．
（3）如果b裝置中氫氧化鈉溶液對二氧化碳的吸收是完全的，那么甲同學用b裝置中氫氧化鈉溶液的質(zhì)量變化測定出氧化鐵的質(zhì)量分數(shù)將

 

（選填“偏大”、“偏小”或“準確”）．
Ⅱ．乙同學取氧化鐵的質(zhì)量分數(shù)為80%的赤鐵礦粉10g，加入足量稀鹽酸，恰好完全反應，共用去稀鹽酸154.5g（假設(shè)雜質(zhì)既不溶于水也不與酸發(fā)生反應）．試計算反應后溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)．（請寫出計算過程）

Answer 1

考點：實驗探究物質(zhì)的組成成分以及含量,氣體的凈化（除雜）,有關(guān)溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)的簡單計算,碳的化學性質(zhì),根據(jù)化學反應方程式的計算

專題：溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)與化學方程式相結(jié)合的計算,科學探究

分析：Ⅰ．
（1）本題第一問解題的關(guān)鍵在于知道實驗探究的目的，用氮氣的目的是將裝置內(nèi)的空氣排盡；
（2）馬上停止通入N₂不對；b中的NaOH溶液會倒吸入a中造成硬質(zhì)玻璃管破裂．
（3）根據(jù)NaOH溶液能吸收CO₂，從而能測出CO₂的質(zhì)量，代入化學方程式即可求得氧化鐵質(zhì)量及其質(zhì)量分數(shù)．但從裝置出來的氣體不僅有CO₂還有CO，也就是碳還原氧化鐵時，既生成了二氧化碳又生成了一氧化碳，而CO不與氫氧化鈉溶液反應，使測得CO₂質(zhì)量偏小，從而導致氧化鐵質(zhì)量分數(shù)也偏小解答；
Ⅱ．根據(jù)題中信息解答．

解答：解：
Ⅰ．
（1）通氮氣主要是隔絕氧氣，加熱前就通入一段時間是要提前排盡裝置內(nèi)的空氣．
（2）馬上停止通入N₂不對；b中的NaOH溶液會倒吸入a中造成硬質(zhì)玻璃管破裂．
（3）NaOH溶液能吸收CO₂，從而能測出CO₂的質(zhì)量，代入化學方程式即可求得氧化鐵質(zhì)量及其質(zhì)量分數(shù)．但從裝置出來的氣體不僅有CO₂還有CO，也就是碳還原氧化鐵時，既生成了二氧化碳又生成了一氧化碳，而CO不與氫氧化鈉溶液反應，使測得CO₂質(zhì)量偏小，從而導致氧化鐵質(zhì)量分數(shù)也偏�。�
Ⅱ．解：設(shè)反應生成FeCl₃質(zhì)量為x．
Fe₂O₃+6HCl═2FeCl₃+3H₂O
160          325
10g×80%     x

160

325

=

10g×80%

x

x=16.25g
溶液中FeCl₃的質(zhì)量分數(shù)=

16.25g

154.5g+8g

×100%=10%
答案：
Ⅰ．
（1）將裝置內(nèi)的空氣排盡
（2）b中的NaOH溶液會倒吸入a中造成硬質(zhì)玻璃管破裂   
（3）偏小
Ⅱ．反應后溶液中氯化鐵的質(zhì)量分數(shù)分別是10%

點評：本考點考查了實驗設(shè)計和有關(guān)的計算題，有關(guān)實驗方案的設(shè)計和對實驗方案的評價是中考的熱點之一，設(shè)計實驗方案時，要注意用最少的藥品和最簡單的方法；關(guān)于對實驗設(shè)計方案的評價，要在兩個方面考慮，一是方案是否可行，能否達到實驗目的；二是設(shè)計的方法進行比較，那種方法更簡便．