Question

工业铁红的主要成分是Fe₂O₃,还含有少量的FeO和Fe₃O₄。为了测定铁红中铁的质量分数，兴趣小组的同学称取10.0 g铁红样品进行如下实验:

[资料]①草酸晶体（H₂C₂O₄·3H₂O）在浓H₂SO₄作用下受热分解: ;②碱石灰的主要成分是CaO和NaOH。

[设计实验]利用图一装置__使草酸晶体分解,然后将草酸分解产物通入图二装置进行实验。

 

[实验分析]

（1）D装置的作用是____。

（2）对F装置加热前和停止加热后,都要通入过量的CO,其作用分别是①加热前，_____;②停止加热后,___________。

（3）写出F装置玻璃管中所发生反应的一个化学方程式:_____。

[数据记录]铁红样品质量为10.0 g,充分反应后称得G装置增重6.6g。

[数据处理]此铁红中铁的质量分数是_______。

[实验评价]如果缺少E装置,则测得样品中铁的质量分数会__ （填“ 偏小”“不变”或“偏大”）。

Answer

A 检验二氧化碳气体是否被除净 把装置内的空气排干净 防止灼热的铁被氧化 或或 76.0% 偏小

【解析】

（1）D装置内装的是氢氧化钙溶液，把分解产物通过氢氧化钠溶液后再通入D装置，目的是检验产物中的二氧化碳气体在C装置内是否完全被氢氧化钠吸收。

（2）F装置加热前先通入一氧化碳气体，目的是把装置内的空气排干净，防止加热混有空气的一氧化碳发生爆炸；停止加热后，继续通入过量的CO，防止生成灼热的铁被进入的氧气氧化。

（3）F装置玻璃管中铁红的主要成分是Fe2O3 ,还含有少量的FeO和Fe3O4，这三种铁的氧化物都能与一氧化碳发生氧化还原反应，例如，或或。

[数据处理]

G装置吸收了二氧化碳气体增重6.6g，则生成的二氧化碳气体的质量为6.6g，那么二氧化碳气体中的氧元素的质量为：，从上述反应方程式中可知，二氧 化碳气体的氧元素的质量有一半是来自于铁红中的氧元素，故铁红中的氧元素质量为2.4g，该铁红中铁的质量分数是 。

[实验评价]

如果缺少E装置，G装置会吸收气体中的水蒸气，导致测得的氧元素质量偏大，铁元素质量偏小，则测得样品中铁的质量分数会偏小。