Question

閱讀資料：
（1）氫氧化鈉溶液可以與二氧化碳反應生成碳酸鈉和水；
（2）濃硫酸可以吸收水分可作干燥劑，與CO、CO₂均不反應
（3）鐵粉為黑色粉末．
為了測定某赤鐵礦粉末中氧化鐵的質量分數，某興趣小組設計了圖裝置進行實驗．（假設雜質不反應，每步反應均能完全進行）

[實驗步驟]
①連接裝置，并檢查氣密性，向A裝置玻璃管中加入5g紅色的赤鐵礦粉末；
②將足量氫氧化鈉溶液和濃硫酸分別加入B、C裝置；
③稱量實驗前相應裝置的質量；
④向A裝置中持續緩緩通入純凈CO一會兒，再點燃酒精燈；
⑤充分反應后，熄滅酒精燈，繼續通CO至玻璃管冷卻后，停止通CO；
⑥稱量實驗后相應裝置的質量和玻璃管中剩余固體質量．
請回答下列問題：
（1）實驗時A裝置玻璃管中的現象是

紅色固體變成黑色

，反應的化學方程式為

3CO+Fe₂O₃

高溫  .

2Fe+3CO₂

．
（2）B裝置的作用是

吸收二氧化碳

，用氣球收集氣體的原因是

CO有毒不能排放到空氣中

．
（3）實驗步驟④中，先通入CO一會兒，再點燃酒精燈是為了

排出空氣防止爆炸

．
（4）可以通過不同的方法計算赤鐵礦粉末中Fe₂O₃的質量分數：
方法一：通過獲取反應生成的CO₂質量，計算出赤鐵礦粉末中Fe₂O₃的質量分數．為獲取反應生成的CO₂質量，可以通過比較實驗前后

BC

裝置（填標號）的質量變化獲得．
方法二：通過比較實驗前后玻璃管中固體質量變化，計算出赤鐵礦粉末中Fe₂O₃的質量分數．若實驗后稱得玻璃管中固體的質量為3.8g，則赤鐵礦粉末中Fe₂O₃的質量分數是

80%

．

Answer 1

分析：（1）根據反應物、反應條件、生成物寫出化學反應式，并判斷現象；
（2）氫氧化鈉溶液能夠較好的吸收二氧化碳，依據一氧化碳能污染空氣分析解決
（3）從可燃性氣體與空氣混合有可能發生爆炸分析判斷；
（4）方法一：通過BC的質量變化可對反應生成的二氧化碳質量進行準確的測量；方法二：依據玻璃管中的質量變化可知氧化鐵中氧元素的質量，然后依據化學式的計算即可求出氧化鐵的質量分數；

解答：解：（1）一氧化碳還原氧化鐵的化學反應式是：Fe₂O₃+3CO

高溫  .

2Fe+3C0₂，其現象是固體由紅色變成黑色；
（2）氫氧化鈉溶液可以很好的吸收二氧化碳氣體，一氧化碳是有毒氣體，排放在空氣中會對空氣造成污染，所以用氣球收集沒有反應的一氧化碳可有效地防止空氣污染．
（3）任何可燃性氣體與空氣混合都有可能發生爆炸，所以一氧化碳也不例外，實驗步驟④中，先通入CO一會兒，再點燃酒精燈是為了，排凈裝置中的空氣防止一氧化碳可能發生的爆炸；
（4）方法一：二氧化碳主要是由B裝置吸收的，所以應選擇B裝置，而C裝置則是吸收從B裝置帶出的水蒸氣，測量BC裝置的質量差，更能準確測量二氧化碳的質量．
方法二：對于玻璃管來說減小的質量即是氧化鐵中氧元素的質量，所以可設純凈的氧化鐵的質量是x，則有：x×

3×16

3×16+2×56

=5g-3.8g，解得x=4g，所以則赤鐵礦粉末中Fe₂O₃的質量分數是
：

4g

5g

×100%=80%
故答案為：
（1）紅色固體變成黑色；3CO+Fe₂O₃

高溫  .

2Fe+3CO₂
（2）吸收二氧化碳；
（3）排出空氣防止爆炸；
（4）方法一：B C；方法二：80%；

點評：此題是一道實驗計算的綜合題，解題的關鍵是對相關實驗的目的原理及注意事項的掌握，涉及的計算則主要是有關化學式的基本計算．