Question

【题目】工业铁红的主要成分是Fe2O3 ， 还含有少量的FeO、Fe3O4 ． 为了测定铁红中铁的质量分数，兴趣小组的同学进行了如下实验，请你参与过程分析．
【资料1】草酸晶体（H2C2O43H2O）在浓H2SO4作用下受热分解，化学方程式为：
H2C2O43H2O CO2↑+CO↑+4H2O
（1）下列可用作草酸分解制取气体的装置是（填字母编号）．
（2）【问题讨论】用图所示装置进行实验：
实验前应先 ．
（3）进入D中的气体是纯净、干燥的CO，则A、C中的试剂依次是、（填字母编号）． a．浓硫酸 b．澄清的石灰水 c．氢氧化钠溶液
（4）B装置的作用是 ．
（5）对D装置加热前和停止加热后，都要通入过量的CO，其作用分别是： ①加热前 ． ②停止加热后 ．
（6）写出D装置中所发生反应的一个化学方程式 ．
（7）【数据分析与计算】【资料2】铁的常见氧化物中铁的质量分数：

铁的氧化物	FeO	Fe2O3	Fe3O4
铁的质量分数	77.8%	70.0%	72.4%

称取铁红样品10.0g，用上述装置进行实验，测定铁红中铁的质量分数．
①D中充分反应后得到Fe粉的质量为m g，则＜m＜ ．
②实验前后称得E装置增重6.6g，则此铁红中铁的质量分数是 ．
【实验评价】
反思1：本实验中如果缺少C装置（不考虑其它因素），则测得样品中铁的质量分数会（填“偏小”、“不变”或“偏大”）．
反思2：请指出【问题讨论】中实验装置的一个明显缺陷 ．

Answer 1

【答案】
（1）d
（2）检查装置气密性
（3）c；a
（4）检验二氧化碳是否被氢氧化钠溶液完全吸收
（5）排出装置中的空气，避免发生安全事故；使反应生成的二氧化碳全部被碱石灰吸收
（6）Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2 ， 或FeO+CO Fe+CO2 ， 或Fe3O4+4CO 3Fe+4CO2
（7）14.0；15.56；76%；偏小；没有处理尾气
【解析】解：（1）草酸分解需要浓硫酸参加，并且需要加热，应该用d装置作为发生装置． 故填：d．（2）实验前应先检查装置气密性．
故填：检查装置气密性．（3）进入D中的气体是纯净、干燥的CO，则A、C中的试剂依次是氢氧化钠溶液、浓硫酸，分别用来吸收二氧化碳和水蒸气．
故填：c；a．（4）B装置的作用是检验二氧化碳是否被氢氧化钠溶液完全吸收．
故填：检验二氧化碳是否被氢氧化钠溶液完全吸收．（5）对D装置加热前和停止加热后，都要通入过量的CO，其作用分别是：排出装置中的空气，避免发生安全事故，使反应生成的二氧化碳全部被碱石灰吸收．
故填：排出装置中的空气，避免发生安全事故；使反应生成的二氧化碳全部被碱石灰吸收．（6）高温条件下，一氧化碳和氧化铁反应生成铁和二氧化碳，和氧化亚铁反应生成铁和二氧化碳，和四氧化三铁反应生成铁和二氧化碳，反应的化学方程式为：Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2 ， FeO+CO Fe+CO2 ， Fe3O4+4CO 3Fe+4CO2 ．
故填：Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2 ， 或FeO+CO Fe+CO2 ， 或Fe3O4+4CO 3Fe+4CO2 ． （7）①铁粉质量最大为：10.0g×77.8%=7.78g，最小为：10.0g×70.0%=7.0g，因此D中充分反应后得到Fe粉的质量为mg时，则7.0＜m＜7.78．
故填：7.0；7.78．②实验前后称得E装置增重6.6g，说明反应生成了6.6g二氧化碳，6.6g二氧化碳最大氧元素一半来自于铁红，铁红中的氧元素质量为：6.6g× ×100%÷2=2.4g，
则此铁红中铁的质量分数是： ×100%=76%，
故填：76%．
【考点精析】解答此题的关键在于理解一氧化碳还原氧化铁的相关知识，掌握原理：在高温下，利用焦炭与氧气反应生成的一氧化碳把铁从铁矿石里还原出来，以及对书写化学方程式、文字表达式、电离方程式的理解，了解注意：a、配平 b、条件 c、箭号．