Question

實驗室用下面裝置測定FeO和Fe₂O₃固體混合物中Fe₂O₃的質(zhì)量，裝置D中硬質(zhì)雙通玻璃管中的固體物質(zhì)是FeO和Fe₂O₃的混合物．

（1）為了安全，在點燃D處的酒精燈之前，在b出口處必須

 

．
（2）裝置B的作用是

 

．
裝置C中裝的液體是

 

，所起的作用是

 

．
（3）硬質(zhì)雙通玻璃管中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)方程式是：

 

，

 

．
（4）若FeO和Fe₂O₃固體混合物的質(zhì)量為23.2g，反應(yīng)完全后U型管的質(zhì)量增加7.2g，則混合物中Fe₂O₃的質(zhì)量為

 

g．
（5）若裝置中無干燥管F，則測得的Fe₂O₃質(zhì)量將

 

（填“偏大”、“偏小”或“無影響”）．
（6）若反應(yīng)后得到的殘留固體中還有少量FeO，則測得的Fe₂O₃質(zhì)量將

 

 填“偏大”、“偏小”或“無影響”）．

Answer 1

考點：探究物質(zhì)的組成或測量物質(zhì)的含量

專題：實驗探究和數(shù)據(jù)處理題

分析：（1）氫氣是可燃性氣體加熱或點燃前需要進行驗純；
（2）A中產(chǎn)生的H₂中混有HCl和水蒸氣，必須通過洗氣逐一除去，防止干擾后續(xù)實驗；
（3）D裝置發(fā)生的反應(yīng)是氫氣還原氧化亞鐵、氧化鐵的反應(yīng)，生成了鐵和水；
（4）根據(jù)氧化鐵、氧化亞鐵的總質(zhì)量及U型管的質(zhì)量增加7.2g為水的質(zhì)量列式計算；
（5）若無干燥管F，空氣中的水蒸氣被E吸收則所測生成水的質(zhì)量增大，氧元素物質(zhì)的量偏大，F(xiàn)e₂O₃的質(zhì)量也將偏大；
（6）根據(jù)（6）的計算結(jié)果來分析判斷即可．

解答： 解：（1）氫氣是可燃性氣體，裝置中需要充滿氫氣后方可進行加熱反應(yīng)，所以需要對氫氣進行驗純，避免混有空氣加熱發(fā)生爆炸，在F處b口收集氫氣驗純；
故答案為：收集氫氣驗純；
（2）由于A中產(chǎn)生的H₂中混有HCl和水蒸氣，必須通過洗氣逐一除去，防止干擾后續(xù)實驗，所以B的作用是除去氫氣中的氯化氫，C的濃硫酸，用于干燥氫氣，
故答案為：除去氫氣中的氯化氫；濃硫酸；除水蒸氣或干燥氫氣；
（3）裝置D中發(fā)生的是氧化亞鐵、氧化鐵與氫氣的反應(yīng)，反應(yīng)方程式為：3H₂+Fe₂O₃

高溫  .

2Fe+3H₂O，H₂+FeO

高溫  .

Fe+H₂O，
故答案為：3H₂+Fe₂O₃

高溫  .

2Fe+3H₂O，H₂+FeO

高溫  .

Fe+H₂O；
（4）U型管的質(zhì)量增加的7.2g是水，物質(zhì)的量是

7.2g

18g/mol

=0.4mol，
設(shè)FeO、Fe₂O₃物質(zhì)的量分別為X、Y，則：X+3Y=0.4
根據(jù)質(zhì)量可列式：72X+160Y=23.2
解得Y=0.1，X=0.1，
所以氧化鐵的質(zhì)量為：160g/mol×0.1mol=16g，
故答案為：16g；
（5）干燥管F的作用防空氣中水蒸氣對實驗干擾，若無干燥管F，空氣中的水蒸氣被E吸收則所測生成水的質(zhì)量增大，導(dǎo)致氧的含量增大，F(xiàn)e₂O₃的質(zhì)量將偏大，
故答案為：偏大；
（6）若反應(yīng)后得到的殘留固體中還有少量FeO，即上式中X偏小，則Y偏大，測得的Fe₂O₃質(zhì)量將偏大，
故答案為：偏大．

點評：本題考查了測定FeO和Fe₂O₃固體混合物中Fe₂O₃的質(zhì)量，是一道綜合實驗題，解題的關(guān)鍵是掌握各種裝置的作用，并能根據(jù)相關(guān)的數(shù)據(jù)進行計算，此題對訓(xùn)練學(xué)生思維能力有一定幫助，本題難度中等．