Question

【题目】请你参与兴趣小组的探究活动。

【提出问题】铁红中铁的质量分数是多少？（已知：工业铁红的主要成分是Fe2O3，还含有少量的FeO、Fe3O4。）

【查阅资料】

①草酸晶体（H2C2O4·3H2O）在浓H2SO4作用下受热分解，化学方程式为：

H2C2O4·3H2OCO2↑+ CO↑+ 4H2O

②浓H2SO4是液体，能有效吸收水分。

③碱石灰是氧化钙和氢氧化钠的混合物。

④一般来说，氢氧化钠溶液吸收二氧化碳的效果比氢氧化钙溶液好。

⑤铁的常见氧化物中铁的质量分数：

【实验与讨论】

（1）下列不能用作草酸分解制取气体的装置是 （填字母编号）。

（2）用下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 ，发生的化学方程式是

（5）写出D装置中含量最多的固体物质所发生反应的化学方程式 。

【数据分析与计算】

称取铁红样品20.0 g，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13.2g，则此铁红中铁的质量分数是 。

【实验评价】

请指出图21-2中实验装置的一个明显缺陷 。

Answer 1

【答案】（1）a b c（2）检查装置的气密性

（3）c 、a（4）验证CO2已除尽

（5）Fe2O3+3CO2Fe+3CO2

【数据分析与计算】①14.0 15.6 ②76.0%（76%）

【实验评价】缺少尾气处理装置或未检验水是否除尽。

【解析】

试题分析：不能用作草酸分解制取气体的装置是ａ，因为反应物是液体，ｂｃ不能的原因是，该反应需要加热，用下图所示装置进行实验，实验前应先检查装置的气密性，防止气体逸出；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，先将二氧化碳除掉，再除掉水分，如果颠倒会使得物质的除的不彻底；B装置的作用是验证CO2已除尽，发生的化学方程式是Ca（OH）2+CO2===H2O+CaCO3↓；D装置中含量最多的固体物质所发生反应的化学方程式Fe2O3+3CO2Fe+3CO2 。称取铁红样品20.0 g，用上述装置进行实验，测定铁红中铁的质量分数。D中充分反应后得到Fe粉的质量为m g，则14.0克＜ m ＜15.6克，因为最低的含铁质量分数为70%，而最大为77.8%；实验前后称得E装置增重13.2g，增重的原因是生成的二氧化碳被吸收了，E装置增重13.2g，那么二氧化碳是13.2g，氧元素的质量=13.2g×=9.6g，因为9.6g氧元素的质量一半来自于一氧化碳，一半来自于铁的氧化物，那么铁红中氧元素的质量是9.6g÷2=4.8g，则铁红中铁的质量分数=（20克-4.8克）／20克×100%=76.0%