Question

实验室有一包暗红色粉末样品可能是MgCO₃、Fe₂O₃和FeO的混合物。经测定后，结论是不存在FeO。

I．某学生想自己设计实验方案，以证明样品中确实没有FeO。除样品外，实验室只提供以下试剂：KMnO₄溶液、稀盐酸、稀硫酸、KSCN溶液、NaOH溶液，请你描述实验操作的步骤、实验现象和结论：                       。

Ⅱ．测定混合物中Fe₂O₃的含量

实验室可用多种方法测定上述样品中Fe₂O₃的质量分数，某同学称取a g样品用下图所示装置测定Fe₂O₃的质量分数。

请回答下列问题：

（1）装置B中盛放样品的仪器名称是            ，A中的试剂是            。

（2）装置B中反应的离子方程式为                   。

（3）实验过程中需要持续通入空气，其作用除可以起到“搅拌”B中反应物以实现充分反应外，还有一个重要作用是                   。

（4）若后续实验测得C中沉淀的质量为b g，则Fe₂O₃的质量分数为         。测C中沉淀的操作是        、         、干燥、称量。

（5）有同学认为将装置C与D交换，测出装置D在吸收反应产生的气体前后的质量差，同样可以测得Fe₂O₃的质量分数。请你对此方案作出评价：                 。

Answer

I、取少量样品于试管中，加入稀硫酸溶解，再加入少量KMnO4溶液，若溶液紫红色不褪去，说明样品中没有FeO。 II 、（1）锥形瓶 NaOH溶液（或其它合理答案）

（2）MgCO3+2H+＝Mg2++CO2↑+2H2OFe2O3+6H+＝2Fe3++3H2O

（3）将B中的CO2全部排至C吸收

（4）（或） 过滤 洗涤

（5）此方案不妥，D的质量差还包括水蒸汽的质量，将使测得的测得Fe2O3的质量分数偏小。

【解析】

试题分析：I．要检验FeO，应该先将FeO转化为亚铁离子，亚铁离子具有还原性，酸性高锰酸钾溶液能氧化亚铁离子而褪色，高锰酸钾溶液具有强氧化性，能氧化盐酸，所以不能用盐酸酸化高锰酸钾，其检验方法为：取少量样品于试管中，加入稀硫酸溶解，再加入少量KMnO4溶液，若溶液紫红色不褪去，说明样品中没有FeO；

Ⅱ．（1）根据图示可知，装置B中盛放样品的仪器名称是锥形瓶；测定样品中Fe2 O3 的质量分数，先根据碳酸钙产生的二氧化碳的质量计算出碳酸钙的质量，再根据样品质量计算出氧化铁的质量分数，而空气中含有二氧化碳，需要除去，则A中溶液是氢氧化钠。

（2）碳酸镁、氧化铁均与盐酸反应，则装置B中反应的离子方程式为MgCO3+2H+＝Mg2++CO2↑+2H2O、Fe2O3+6H+＝2Fe3++3H2O；

（3）由于装置中会有残留的二氧化碳气体，所以空气的另外一个作用是将B中的CO2全部排至C吸收。

（4）若后续实验测得C中沉淀的质量为b g，即碳酸钡是bg，物质的量的是。根据碳原子守恒可知碳酸镁的质量是，所以Fe2O3的质量分数为。碳酸钡难溶于水，则测C中沉淀的操作是过滤、洗涤、干燥、称量。

（5）由于D的质量差还包括水蒸汽的质量，将使测得的测得Fe2O3的质量分数偏小，所以该方案是错误的。

考点：考查物质含量测定实验方案设计与评价