Question

（13分）实验室用下面装置测定FeO和Fe₂O₃固体混合物中Fe₂O₃的质量，D装置的硬质双通玻璃管中的固体物质是FeO和Fe₂O₃的混合物。

（1）为了安全，在点燃D处的酒精灯之前，在b出口处必须_________________________。

（2）装置B的作用是_ ______________；装置C中装的液体是_______，所起的作用是______。

（3）在气密性完好，并且进行了必要的安全操作后，点燃D处的酒精灯，在硬质双通玻璃管中发生反应的化学方程式是________________________________________。

（4)若FeO和Fe₂O₃固体混合物的质量为23.2 g，反应完全后U型管的质量增加7.2g，则混合物中Fe₂O₃的质量为___________g。

（5）U形管E右边又接连干燥管F的目的是____，若无干燥管F，测得Fe₂O₃的质量将_____（填“偏大”“偏小”或“无影响”）。

（6）若反应后得到的残留固体中还有少量FeO，测得的Fe₂O₃质量将______（填“偏大“偏小”或“无影响”）。

Answer

（1）检验氢气的纯度 （2）除去氢气中的氯化氢；浓硫酸；除水蒸气或干燥氢气

（3）3H2+Fe2O32Fe+3H2O，H2+FeOFe+H2O （4）16

（5）防止空气中水蒸气等气体进入E中；偏大 （6）偏下

【解析】

试题分析：（1）氢气是可燃性气体，为了安全，在点燃D处的酒精灯之前，在b出口处必须检验氢气的纯度。

（2）由于A中产生的H2中混有HCl和水蒸气，必须通过洗气逐一除去，防止干扰后续实验，所以B的作用是除去氢气中的氯化氢，C中盛放的是浓硫酸，用于干燥氢气；

（3）装置D中发生的是氧化亚铁、氧化铁与氢气的反应，反应方程式为：3H2+Fe2O32Fe+3H2O，H2+FeOFe+H2O；

（4）U型管的质量增加的7.2g是水，物质的量是7.2g÷18g/mol＝0.4mol。设FeO、Fe2O3物质的量分别为x、y，则：X+3Y=0.4

根据质量可列式：72X+160Y＝23.2

解得Y=0.1，X=0.1，

所以氧化铁的质量为：160g/mol×0.1mol=16g。

（5）干燥管F的作用防空气中水蒸气对实验干扰，若无干燥管F，空气中的水蒸气被E吸收则所测生成水的质量增大，导致氧的含量增大，Fe2O3的质量将偏大。

（6）若反应后得到的残留固体中还有少量FeO，则测得的Fe2O3质量将导致生成水的质量减小，导致氧的含量减小，Fe2O3的质量将减小。

考点：考查测定FeO和Fe2O3固体混合物中Fe2O3质量的实验方案设计与评价等