Question

【题目】工业铁红主要成分是Fe2O3 ， 还含有少量的FeO、Fe2O4 ． 【查阅资料】①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．
②碱石灰是固体NaOH和CaO的混合物，能吸收水蒸气和二氧化碳．
③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%

【问题讨论】为了测定铁红中铁的质量分数，小组同学进行如下实验．（装置气密性良好）

（1）该实验为了保证进入E中的气体是纯净、干燥的CO，则B，C，D中的试剂依次是 ． （填字母序号） a．浓硫酸 b．澄清的石灰水 c．氢氧化钠溶液
（2）C装置的作用是 ．
（3）写出E装置中所发生反应的一个化学方程式： ．
（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． ①若E中充分反应后得到铁粉的质量为mg，则＜m＜ ．
②若实验前后称得F装置增重7.7g，则此铁红中铁的质量分数是 ．
（5）【实验反思】 ①如果缺少装置G（不考虑其他因素），则测得样品中铁的质量分数会（选填“偏小”“不变”或“偏大”）．
②该实验装置的一个明显缺陷是 ．

Answer 1

【答案】
（1）cba
（2）检验二氧化碳是否除尽
（3）3CO+Fe2O3 2Fe+3CO2（或4CO+Fe3O4 3Fe+4CO2或CO+FeO Fe+CO2）
（4）7.0；7.78；72%
（5）偏小；缺少尾气处理装置
【解析】解：【问题讨论】（1）制取的气体中含有一氧化碳、二氧化碳和水蒸气，要得到纯净、干燥的CO，就需要先用氢氧化钠溶液除去其中的二氧化碳，然后用澄清的石灰水来检验二氧化碳是否完全除去，最后用浓硫酸进行干燥；故填：cba；（2）二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊，所以装置C的作用是检验二氧化碳气体是否除尽；故填：检验二氧化碳气体是否除尽；（3）在高温的条件下，一氧化碳能将铁的氧化物还原为铁，同时生成二氧化碳，故填：3CO+Fe2O3 2Fe+3CO2（或4CO+Fe3O4 3Fe+4CO2或CO+FeO Fe+CO2）；（4）①根据铁红中三种铁的氧化物的含铁量可知，氧化铁中铁元素的质量分数最小，氧化亚铁中铁元素的质量分数最大．则假设铁红中完全为氧化铁，则E中充分反应后得到铁粉的质量为10g×70%=7.0g；假设铁红中完全为氧化亚铁，则E中充分反应后得到铁粉的质量为10g×77.8%=7.78g，而；故填：工业铁红主要成分是Fe2O3 ， 还含有少量的FeO、Fe3O4 ， 则E中充分反应后得到铁粉的质量介于7.0g～7.78g之间；故填：7.0；7.78；②装置F增重的质量即为一氧化碳还原铁的氧化物后生成的二氧化碳的质量，由化学方程式以及质量守恒定律可知，二氧化碳中的氧元素有一半来自于铁的氧化物，质量为：7.7g× × =2.8g，则此铁红中铁的质量分数是 =72%；故填：72%；【实验反思】（1）若没有装置G，则F会吸收空气中的水蒸气和二氧化碳而质量偏大，则计算出的氧元素质量偏大，导致测得样品中铁的质量分数偏小，故填：偏小；（2）一氧化碳有毒，排放到空气中会污染大气，所以实验装置的一个明显缺陷：缺少尾气处理装置；故填：缺少尾气处理装置．
【考点精析】掌握书写化学方程式、文字表达式、电离方程式是解答本题的根本，需要知道注意：a、配平 b、条件 c、箭号．