Question

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）如何检查装置A的气密性？

（2）装置A发生的反应有时要向其中加入少量CuSO₄溶液，以加快反应速率。

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

（4）装置B的作用是______________________________；装置C中装的液体是__________。

（5）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________________________________________________。

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

（7）U形管E右边又连接干燥管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”)。

Answer

（1）关闭a，从球形漏斗口加水，待水从漏斗管上升与容器中的水面形成一段水柱，停止加水，静置片刻，如水柱不下降，证明其气密性良好。 （见关闭a，加水1分，见水柱不下降1分。）

（3）收集氢气验纯 （1分）

（4）除去氢气中的氯化氢 （1分） 浓硫酸 （1分）

（5）3H2＋Fe2O32Fe＋3H2O，H2＋FeOFe＋H2O （各2分，高温加热者得分）

（6）16 （2分）

（7）防止空气中的水蒸气等气体进入E中（1分） 偏大（1分）

【解析】

试题分析：（1）检查装置A的气密性，需要关闭开关a，在球形漏斗中加入水到下端液面高于容器中的液面，一段时间后液面不变证明气密性完好；故答案为：关闭a，往球形漏斗中加水，球形漏斗下端有一段水柱高于容器中液面，则装置气密性完好；（3）氢气是可燃性气体，装置中需要充满氢气后方可进行加热反应，所以需要对氢气进行验纯，避免混有空气加热发生爆炸，在F处收集氢气验纯；故答案为：收集氢气验纯；（4）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的浓硫酸，用于干燥氢气，故答案为：除去氢气中的氯化氢；浓硫酸；除水蒸气或干燥氢气；（5）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 （6） U型管的质量增加的7.2g是水，物质的量是7.2/18=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，故答案为：16；（7） 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。

考点：铁的氧化物和氢氧化物，探究物质的组成或测量物质的含量