Question

【題目】北關中學的同學用含有二氧化碳和水蒸氣雜質的一氧化碳氣體還原并測定某鐵銹樣品中鐵元素的質量分數（已知鐵銹主要成分為氧化鐵，雜質中不含鐵元素）；實驗裝置如下圖所示。實驗前稱取5g的鐵銹樣品于丙裝置中，并精確稱量丁、戊、己裝置的質量。

提示；堿石灰既可吸收二氧化碳，也可吸收水。

根據上圖試回答：

（1）為防止對后續實驗結果造成影響甲裝置的作用是_____，其中發生反應的化學方程式是_____。

（2）如果將甲裝置和乙裝置位置的順序調換，會使最終測定結果_____（填“偏大”或“偏小”）。

（3）丙裝置中發生反應的化學方程式為_______________，當丙裝置中的鐵銹被全部被還原后，測得丁裝置的質量增加了2.2g，戊裝置質量增加了1.1g，已裝置質量無變化則該樣品中鐵元素的質量分數為_____。

（4）從環保角度上述實驗裝置在缺陷，改進方法為_____。

Answer 1

【答案】除去混合氣體中二氧化碳 2NaOH + CO2 = Na2CO3 + H2O 偏大 3CO+ Fe2O32Fe + 3CO2 56% 在末端增加尾氣吸收裝置

【解析】

（1）因二氧化碳能與氫氧化鈉反應生成碳酸鈉和水，故甲裝置是除去混合氣體中二氧化碳，反應的化學方程式為：2NaOH + CO2 = Na2CO3 + H2O；

（2）因濃硫酸具有吸水性，所以除水蒸氣選用濃硫酸。除二氧化碳時，氣體要從溶液中通過，會帶出水蒸氣，所以要先除二氧化碳再干燥，若將甲裝置和乙裝置的順序調換，使水蒸氣的含量增加，對實驗結果偏大；

（3）丙裝置中一氧化碳與氧化鐵反應生成鐵和二氧化碳，反應的化學方程式為：3CO+ Fe2O32Fe + 3CO2；根據測得丁裝置的質量增加了2.2g，戊裝置質量增加了1.1g，可知生成二氧化碳的質量為2.2g+1.1g=3.3g；

設生成鐵的質量為x。

x=2.8g；

樣品中鐵元素的質量分數=；

（4）一氧化碳具有毒性，不得直接排放，污染環境。從環保角度上述實驗裝置在缺陷，改進方法為在末端增加尾氣吸收裝置。