Question

某课外活动小组的同学用如图所示装置，对氧化铁粉末（含少量铁粉）样品进行实验．图中铁架台等装置已略去

某课外活动小组的同学用如图所示装置，对氧化铁粉末（含少量铁粉）样品进行实验．图中铁架台等装置已略去．请回答有关问题：（1）实验目的：测定______（2）课外活动小组的同学在实验操作时，应注意加热前先通一会儿氢气，目的是______，反应完后，还要继续通氢气到试管冷却，是为了______（3）实验现象和有关化学方程式如表（H2的化学性质与CO相似）：请完成表格．实验现象化学方程式A中反应产生大量气泡；A中：Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑．B中______粉末逐渐变黑色；B中：______．（4）实验数据记录和处理：经过规范的操作和正确的称量，得到如下两组数据（B中反应完全，C中吸收完全）：反应前氧化铁完全反应后①组B：玻璃管的质量32.4克 氧化铁样品的质量10.0克B：玻璃管和管内固体物质的质量40.0克②组C：干燥管和生石灰质量40．O克C：干燥管和管内固体物质的质量43.0克通过计算，同学们发现，用得到的两组数据求出的样品中氧化铁的质量分数不同．你觉得应该选择______组数据．样品中氧化铁的质量分数是______．（5）问题和讨论：经过讨论，同学们对装置进行了改进，在______（填2个装置代号）之间增加了一个如图所示的D装置，再次实验后，用得到的两组数据求出的样品中氧化铁的质量分数基本相同．图D装置里的液体是______．

Answer 1

（1）根据实验最后计算的结果及实验过程可以判断该实验是：测定氧化铁粉末中氧化铁质量分数的；
（2）实验开始时，先通入氢气，待试管中的空气被排净后，再给氧化铁加热，以防试管内的混合气体受热发生爆炸；实验结束时，先熄灭酒精灯，待试管冷却后，再停止通氢气，目的是使还原出来的铁在氢气环境下冷却，防止空气进入试管中致使灼热的铁被再度氧化，导致实验失败．
（3）氢气与氧化铁反应生成铁粉，B中红色粉末逐渐变黑色；方程式为：Fe₂O₃+3H₂

△   .

2Fe+3H₂0．
（4）第二组实验结果大于氧化铜的原因可能是反应带出了部分水，使质量增加，使得计算结果不准确；所以选①组
根据氧化铜和氢气的反应可以知道：氧化铁中的氧元素和氢气中氢元素结合生成了水，所以固体的质量应该减少；
设：样品中氧化铁的质量为x．
Fe₂O₃+3H₂

△   .

2Fe+3H₂0  固体减少
160          112       160-112=48
x                      32.4g+10g-40g=2.4g
则

160

x

＝

48

2.4g

，解得x=8.0g
样品中氧化铁的质量分数为：

8.0g

10.0g

×100%=80%；
（5）根据分析第二组实验结果大于氧化铜的原因可能是反应带出了部分水，使质量增加，所以应该在A和B之间加一个干燥装置；装置中加入浓硫酸．
故答案为：（1）测定氧化铜粉末中氧化铜质量分数的；
（2）防止爆炸；防止空气进入试管中致使灼热的铜被再度氧化，导致实验失败；
（3）红色；Fe₂O₃+3CO

高温  .

2Fe+3CO₂
（4）①；80%
（5）AB；浓硫酸