Question

還原性鐵粉在潮濕的空氣中容易生銹。現有m₁ g生銹的鐵粉樣品，某興趣小組同學按下圖所示裝置進行實驗，測定該樣品中氧化鐵的質量分數（鐵銹按氧化鐵處理）。

（1）裝置A中反應的化學方程式是_____。
（2）某同學欲通過B裝置反應前后的質量變化，測定該樣品中氧化鐵的質量分數。B中的最佳試劑是_____（填序號），實驗時B中反應的化學方程式是_____。
① 澄清石灰水    ② 氫氧化鈉濃溶液     ③ 稀鹽酸     ④ 水
（3）上述實驗過程中，CO氣體除作為反應物外，還能起到的作用是：① 實驗開始時，排盡裝置中的空氣，防止加熱時發生爆炸；② 停止加熱后，防止A中生成物被氧化，B中的溶液倒吸入A中；③_____。
（4）完全反應后，甲同學稱得鐵粉的質量為m₂ g，同時測得裝置B增重m₃ g，則鐵粉樣品中氧化鐵的質量分數為_____。

Answer 1

（1）3CO + Fe₂O₃2Fe + 3CO₂       （2）②    CO₂+2NaOH= Na₂CO₃ + H₂O
（3）將裝置中的CO₂送入NaOH溶液中。
（4）10(m₁－m₂) / 3m₁或 40 m₃/33 m₁（說明：此空2分）

試題分析：（1）裝置A中是一氧化碳還原氧化鐵的反應，反應的化學方程式是3CO + Fe₂O₃2Fe + 3CO₂
（2）某同學欲通過B裝置反應前后的質量變化，測定該樣品中氧化鐵的質量分數，即要通過裝置B來吸收A中反應生成的二氧化碳的質量，則B中的最佳試劑是②氫氧化鈉濃溶液，以保證將二氧化碳全部吸收。
（3）上述實驗過程中，CO氣體除作為反應物外，還能起到的作用是：① 實驗開始時，排盡裝置中的空氣，防止加熱時發生爆炸；② 停止加熱后，防止A中生成物被氧化，B中的溶液倒吸入A中；③將裝置中的CO₂送入NaOH溶液中。
（4）完全反應后，甲同學稱得鐵粉的質量為m₂ g，同時測得裝置B增重m₃ g，設鐵粉樣品中氧化鐵的質量為X。
3CO + Fe₂O₃2Fe + 3CO₂
160                             132
X                     m₃ g 
160：132=X：m₃ g
X= g
鐵粉樣品中氧化鐵的質量分數為（/ m₁）×100%=
或者設樣品中氧化鐵的質量為Y。
則Y·=（m₁- m₂）g
Y=g
鐵粉樣品中氧化鐵的質量分數為=
點評：書寫化學方程式要遵循客觀事實和質量守恒定律兩個原則，注意化學式要正確，不要忘記反應條件、氣體或者沉淀符號。
一氧化碳有毒，實驗中要進行尾氣處理，防止一氧化碳污染空氣。