Question

还原性铁粉在潮湿的空气中容易生锈。现有m₁ g生锈的铁粉样品，某兴趣小组同学按下图所示装置进行实验，测定该样品中氧化铁的质量分数（铁锈按氧化铁处理）。

（1）装置A中反应的化学方程式是_____。
（2）某同学欲通过B装置反应前后的质量变化，测定该样品中氧化铁的质量分数。B中的最佳试剂是_____（填序号），实验时B中反应的化学方程式是_____。
① 澄清石灰水    ② 氢氧化钠浓溶液     ③ 稀盐酸     ④ 水
（3）上述实验过程中，CO气体除作为反应物外，还能起到的作用是：① 实验开始时，排尽装置中的空气，防止加热时发生爆炸；② 停止加热后，防止A中生成物被氧化，B中的溶液倒吸入A中；③_____。
（4）完全反应后，甲同学称得铁粉的质量为m₂ g，同时测得装置B增重m₃ g，则铁粉样品中氧化铁的质量分数为_____。

Answer 1

（1）3CO + Fe₂O₃2Fe + 3CO₂       （2）②    CO₂+2NaOH= Na₂CO₃ + H₂O
（3）将装置中的CO₂送入NaOH溶液中。
（4）10(m₁－m₂) / 3m₁或 40 m₃/33 m₁（说明：此空2分）

解析试题分析：（1）装置A中是一氧化碳还原氧化铁的反应，反应的化学方程式是3CO + Fe₂O₃2Fe + 3CO₂
（2）某同学欲通过B装置反应前后的质量变化，测定该样品中氧化铁的质量分数，即要通过装置B来吸收A中反应生成的二氧化碳的质量，则B中的最佳试剂是②氢氧化钠浓溶液，以保证将二氧化碳全部吸收。
（3）上述实验过程中，CO气体除作为反应物外，还能起到的作用是：① 实验开始时，排尽装置中的空气，防止加热时发生爆炸；② 停止加热后，防止A中生成物被氧化，B中的溶液倒吸入A中；③将装置中的CO₂送入NaOH溶液中。
（4）完全反应后，甲同学称得铁粉的质量为m₂ g，同时测得装置B增重m₃ g，设铁粉样品中氧化铁的质量为X。
3CO + Fe₂O₃2Fe + 3CO₂
160                             132
X                     m₃ g 
160：132=X：m₃ g
X= g
铁粉样品中氧化铁的质量分数为（/ m₁）×100%=
或者设样品中氧化铁的质量为Y。
则Y·=（m₁- m₂）g
Y=g
铁粉样品中氧化铁的质量分数为=
考点：炼铁的反应原理；化学方程式的书写；二氧化碳、一氧化碳的性质；根据化学方程式计算；物质的质量分数计算。
点评：书写化学方程式要遵循客观事实和质量守恒定律两个原则，注意化学式要正确，不要忘记反应条件、气体或者沉淀符号。
一氧化碳有毒，实验中要进行尾气处理，防止一氧化碳污染空气。