Question

有位同學設計了下列實驗（裝置及所用藥品如圖所示）仔細觀察后回答下列問題．
（1）在給氧化鐵加熱時，要先通入一氧化碳氣體后加熱，其目的是：

 

．A處發(fā)生的化學方程式是：

 

．
（2）在C處看到的現象是：

 

．說明反應后有

 

生成．
（3）本實驗設計中，在B處所采取措施的目的是：

 

，其優(yōu)點是：

 

．
（4）現含有雜質的氧化鐵樣品10克（雜質不參加化學反應），為測定樣品中氧化鐵的質量分數，某同學用上述裝置進行實驗，得到下列數據：A管和樣品在反應前的質量總和為57.9克；樣品中氧化鐵完全反應后，A管和剩余物質的質量總和為55.2克，計算出該樣品中氧化鐵的質量分數是多少？（寫出計算過程）

Answer 1

考點：一氧化碳還原氧化鐵,根據化學反應方程式的計算

專題：金屬與金屬材料

分析：（1）實驗時要先通一氧化碳后加熱，防止一氧化碳和空氣混合發(fā)生爆炸；在加熱的條件下，一氧化碳與氧化鐵反應生成鐵和二氧化碳；
（2）一氧化碳和氧化鐵反應產物為鐵和二氧化碳，二氧化碳能使澄清石灰石變渾濁；
（3）一氧化碳有毒，所以要進行尾氣處理，可點燃或用氣球收集，圖示裝置的優(yōu)點是既處理了尾氣又合理利用一氧化碳；
（4）氧化鐵還原為鐵，質量減輕，運用差量法可求出氧化鐵的質量，再利用質量分數公式求算．

解答：解：（1）在給氧化鐵加熱時，要先通入一氧化碳氣體后加熱，其目的是排盡裝置中的空氣，防止炸裂試管；A處發(fā)生的化學方程式是3CO+Fe₂O₃

高溫  .

2Fe+3CO₂；
（2）一氧化碳和氧化鐵反應產物有二氧化碳，所以在C處看到的現象是：澄清石灰石變渾濁；
（3）一氧化碳有毒，在B處所采取措施的目的是點燃尾氣中一氧化碳，圖示裝置的優(yōu)點是既防止一氧化碳污染，又合理利用一氧化碳；
（4）玻璃管中固體減少的質量即為氧化鐵中氧元素的質量，則氧化鐵為：

57.9g-55.2g

30%

=9g，樣品中氧化鐵的質量分數為：

9g

10g

×100%=90%．
故答案為：（1）除去一氧化碳，防止爆炸；Fe₂O₃+3CO

高溫  .

2Fe+3CO₂；（2）石灰水變渾濁；二氧化碳；（3）防止一氧化碳污染環(huán)境；既處理了尾氣又合理利用一氧化碳，節(jié)約了資源；（4）
氧化鐵為：

57.9g-55.2g

30%

=9g，樣品中氧化鐵的質量分數為：

9g

10g

×100%=90%
答：樣品中氧化鐵的質量分數為90%．

點評：本題考查一氧化碳還原氧化鐵實驗裝置的相關問題，本實驗裝置在課本實驗的基礎上做了一些改進措施，主要是尾氣處理上，將尾氣通到酒精燈上點燃，這樣既防止一氧化碳污染，又合理利用一氧化碳，節(jié)約了資源．一氧化碳還原氧化鐵的實驗以及計算氧化鐵的含量，完成此題，可以依據物質的性質進行．