Question

实验室有一包久置的生铁粉末（成分为碳、铁和氧化铁）。为测定各组分的质量分数，小怡取两份质量均为m的生铁粉末样品，分别进行如下实验：

Ⅰ.测定碳的含量

已知：过氧化氢溶液能将Fe²⁺转化为Fe³⁺。

（1）步骤①的具体实验操作中包括过滤，此操作中玻璃棒的作用是____________。

（2）生成滤渣丙的化学方程式为____________。

Ⅱ.测定氧化铁的质量分数

下图所示装置气密性良好。在硬质玻璃管中放入样品2，打开止水夹K，在球形干燥管出口处检验氢气纯净后，点燃酒精灯，待充分反应后，熄灭酒精灯，冷却至室温，关闭止水夹K。

（3）打开止水夹K，观察到装置甲中的实验现象是____________。

（4）若无装置乙，会导致测得氧化铁的质量分数____________（填“偏大”“偏小”或“不变”）。

（5）实验过程中无污染性气体生成，且实验结束，硬质玻璃管中剩余固体为单质铁，丁装置中浓硫酸质量比实验前增重了0.54g，则m=__________g（结果精确到0.01）。

Answer

引流 液体浸没锌粒，固体逐渐减少，产生大量气泡 偏大 10.76

【解析】

（1）过滤时，玻璃棒作用是引流，故填：引流。

（2）硫酸铁和氢氧化钠反应生成硫酸钠和氢氧化铁，化学方程式为，故填：。

（3）打开止水夹，试管内气压减小，稀硫酸进入试管和锌粒接触，发生反应生成氢气，现象为液体浸没锌粒，固体逐渐减少，产生大量气泡，故填：液体浸没锌粒，固体逐渐减少，产生大量气泡。

（4）乙装置浓硫酸可以去除氢气中水蒸气，若无装置乙，稀硫酸中水蒸气，会被丁浓硫酸吸收，测量水的质量偏大，水的质量偏大，根据水质量求出氧化铁质量偏大，会导致测得氧化铁的质量分数偏大，故填：偏大。

（5）第一部分氧化铁与碳单质发生还原

第二部分氧化铁与氢气发生还原

两部分氧化铁总质量=3.2g+1.6g=4.8g

4.8g氧化铁中铁元素质量=

滤渣丙为氢氧化铁，其中铁元素质量为17.12g× =8.96g

则生铁粉末中铁的质量为8.96g-3.36g=5.6g

样品质量m=碳单质质量+铁单质质量+氧化铁质量=0.36g+5.6g+4.8g=10.76g，故填：10.76。