Question

實(shí)驗(yàn)題：

用含有二氧化碳和水蒸氣雜質(zhì)的某種還原性氣體測(cè)定一種鐵的氧化物（Fe_xO_y）的組成，實(shí)驗(yàn)裝置如圖，根據(jù)圖試回答：
（1）實(shí)驗(yàn)過(guò)程中丁裝置中沒(méi)有明顯變化，而戊裝置中溶液出現(xiàn)了渾濁，則該還原性氣體是

 

．
（2）當(dāng)丙裝置中的Fe_xO_y全部被還原后，稱量剩余固體的質(zhì)量為16.8g，同時(shí)測(cè)得戊裝置的質(zhì)量增加了17.6g，則Fe_xO_y中，鐵元素與氧元素質(zhì)量比為

 

；該鐵的氧化物的化學(xué)式為

 

．
（3）上述實(shí)驗(yàn)裝置中，如果沒(méi)有甲裝置，將使測(cè)定結(jié)果中鐵元素與氧元素的質(zhì)量比

 

 （填偏大、偏小或無(wú)影響）．

Answer 1

分析：作為綜合實(shí)驗(yàn)題：利用還原性氣體測(cè)定鐵的氧化物的組成，其原理是根據(jù)生成物的質(zhì)量通過(guò)計(jì)算確定結(jié)果．就初中階段，還原性氣體有氫氣和一氧化碳，他們奪氧后生成水和二氧化碳．原氣體中混有二氧化碳和水蒸氣，所以必須先除去，然后讓還原性氣體反應(yīng)，丁戊裝置用以檢驗(yàn)生成的水和二氧化碳，最后的己裝置進(jìn)行尾氣處理，有環(huán)保理念．

解答：解：（1）丁裝置盛放的是無(wú)水硫酸銅，無(wú)水硫酸銅遇水會(huì)變藍(lán)，丁裝置沒(méi)有明顯變化，說(shuō)明沒(méi)有水生成，故該還原性氣體不是氫氣．戊裝置盛放的是石灰水，二氧化碳能使石灰水變渾濁，戊裝置中溶液出現(xiàn)了白色沉淀，故該還原性氣體是：一氧化碳（CO）．
（2）丙裝置中的Fe_xO_y全部被還原，剩余固體為生成的鐵的質(zhì)量．戊裝置中盛放的石灰水吸水二氧化碳，增加的質(zhì)量為二氧化碳的質(zhì)量，二氧化碳是一氧化碳奪取Fe_xO_y的氧生成的，即二氧化碳只有一個(gè)氧原子來(lái)自化合物Fe_xO_y，占二氧化碳質(zhì)量的

16

44

，故Fe_xO_y中氧元素的質(zhì)量為：17.6g×

16

44

=6.4g，則：Fe_xO_y中鐵元素與氧元素的質(zhì)量比為：56x：16y=16.8g：6.4g=21：8，得x：y=3：4，故鐵的氧化物的化學(xué)式為Fe₃O₄；
（3）如果沒(méi)有甲裝置，混有的二氧化碳也會(huì)在戊裝置被吸收，故二氧化碳的質(zhì)量偏大，相當(dāng)于一氧化碳奪得的氧的質(zhì)量增加，故測(cè)得結(jié)果中鐵元素與氧元素的質(zhì)量的比值偏小．
故答案為：（1）一氧化碳（CO）；
（2）21：8，F(xiàn)e₃O₄；
（3）偏小，

點(diǎn)評(píng)：該實(shí)驗(yàn)的目的是用還原性氣體測(cè)定鐵的氧化物的組成，解答的關(guān)鍵是分析實(shí)驗(yàn)裝置，了解每一步的作用．