Question

【题目】已知草酸晶体(H2C2O43H2O)在浓硫酸作用下受热分解，化学方程式为： H2C2O43H2O CO2 ↑ + CO ↑ + 4H2O。工业铁红的主要成分是Fe2O3，还含有少量的FeO、Fe3O4。某化学兴趣小组的同学利用草酸晶体制备一氧化碳，通过如下装置测定铁红中铁元素的质量分数。（装置气密性良好，试剂均足量。）

（1）下列可用作草酸分解制取气体的装置是__________(填字母编号)

（2）写出D装置中一氧化碳还原氧化铁的化学方程式____________。

（3）称取质量为m的铁红样品，用上述装置进行实验，测定铁红中铁的质量分数。

①反应结束后D中得到Fe粉的质量x，则x的取值范围为____________（用m的代数式表示）。

②若充分反应后，称得E装置增重n，则此铁红中铁的质量分数是_________（用m、n的代数式表示）。

（4）关于该实验，下列说法正确的是_____________。

①进入D中的气体是纯净、干燥的CO，则A、C中的试剂分别是浓硫酸和澄清石灰水

②对D装置加热前和停止加热后，都要通入过量的CO，其作用都是防止爆炸

③装置F的作用是防止空气中的二氧化碳和水蒸气进入到装置E中

④实验装置有一明显的缺陷是没有尾气处理装置

⑤若没有装置C，则测定的铁元素的质量分数会偏大

Answer 1

【答案】b Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2 ＜x＜ 1- ×100% ②③④

【解析】

（1）制取一氧化碳的反应物的状态是固体和液体，反应的条件是不加热，故选固液不加热型装置b。

（2）一氧化碳与氧化铁在高温的条件下反应生成铁和二氧化碳，反应的方程式为: Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2.

（3）①由化学式Fe2O3、FeO、Fe3O4可知，FeO中铁元素的质量分数最高，Fe2O3中铁元素的质量分数最低，故x大于m× ，小于m× ，故填＜x＜

②若充分反应后，称得E装置增重n，说明生成二氧化碳的质量为n。二氧化碳中氧元素的质量一半来自于铁红中，故铁红中氧元素的质量为： = ，则铁红中氧元素的质量分数为：÷m×100%= ×100%，故铁红中铁元素的质量分数为：1- ×100%。

（4）①进入D中的气体是纯净、干燥的CO，则A、C中的试剂分别是浓硫酸和澄清石灰水

②一氧化碳不纯点燃会发生爆炸，故对D装置加热前和停止加热后，都要通入过量的CO，其作用都是防止爆炸，正确；

③该实验通过测定E装置中质量的增加量来确定生成二氧化碳的质量，故装置F的作用是防止空气中的二氧化碳和水蒸气进入到装置E中，正确；

④实验装置有一明显的缺陷是没有尾气处理装置，正确；

⑤装置C是除去水的装置，若没有装置C，则E装置中增加的质量n偏大，根据铁红中铁元素的质量分数为：1- ×100%，故测定的铁元素的质量分数会偏小，故错误。故选②③④.