Question

【题目】北关中学的同学用含有二氧化碳和水蒸气杂质的一氧化碳气体还原并测定某铁锈样品中铁元素的质量分数（已知铁锈主要成分为氧化铁，杂质中不含铁元素）；实验装置如下图所示。实验前称取5g的铁锈样品于丙装置中，并精确称量丁、戊、己装置的质量。

提示；碱石灰既可吸收二氧化碳，也可吸收水。

根据上图试回答：

（1）为防止对后续实验结果造成影响甲装置的作用是_____，其中发生反应的化学方程式是_____。

（2）如果将甲装置和乙装置位置的顺序调换，会使最终测定结果_____（填“偏大”或“偏小”）。

（3）丙装置中发生反应的化学方程式为_______________，当丙装置中的铁锈被全部被还原后，测得丁装置的质量增加了2.2g，戊装置质量增加了1.1g，已装置质量无变化则该样品中铁元素的质量分数为_____。

（4）从环保角度上述实验装置在缺陷，改进方法为_____。

Answer 1

【答案】除去混合气体中二氧化碳 2NaOH + CO2 = Na2CO3 + H2O 偏大 3CO+ Fe2O32Fe + 3CO2 56% 在末端增加尾气吸收装置

【解析】

（1）因二氧化碳能与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水，故甲装置是除去混合气体中二氧化碳，反应的化学方程式为：2NaOH + CO2 = Na2CO3 + H2O；

（2）因浓硫酸具有吸水性，所以除水蒸气选用浓硫酸。除二氧化碳时，气体要从溶液中通过，会带出水蒸气，所以要先除二氧化碳再干燥，若将甲装置和乙装置的顺序调换，使水蒸气的含量增加，对实验结果偏大；

（3）丙装置中一氧化碳与氧化铁反应生成铁和二氧化碳，反应的化学方程式为：3CO+ Fe2O32Fe + 3CO2；根据测得丁装置的质量增加了2.2g，戊装置质量增加了1.1g，可知生成二氧化碳的质量为2.2g+1.1g=3.3g；

设生成铁的质量为x。

x=2.8g；

样品中铁元素的质量分数=；

（4）一氧化碳具有毒性，不得直接排放，污染环境。从环保角度上述实验装置在缺陷，改进方法为在末端增加尾气吸收装置。