Question

某兴趣小组为探究“氧化铁和铜粉”混合物中铜的质量分数，称取一定质量的混合物，按照下图实验装置进行实

某兴趣小组为探究“氧化铁和铜粉”混合物中铜的质量分数，称取一定质量的混合物，按照下图实验装置进行实验： （1）实验时要“先通一氧化碳气体，后加热” 的目的是 。（2）装置A中发生反应的方程式为 。（3）实验装置B中的现象是 ，发生反应的化学方程式为 。（4）该装置的设计有一明显不当之处，你的改进方案是 。[定量分析]该兴趣小组按照科学的方案完成实验后，对充分反应后的管内固体X进行如下后续实验探究： 回答下列问题：（1）写出固体X与稀盐酸反应的方程式： 。（2）有色溶液B中含有的溶质： （填化学式）。（3）根据以上实验流程，计算原混合物“氧化铁和铜粉”中铜的质量分数为 。

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Answer 1

（1）排除试管内的空气，防止发生爆炸 （2）3CO+Fe 2 O 3  2Fe+3CO 2 （3）溶液变浑浊（或生成白色沉淀） Ca(OH) 2 +CO 2 =CaCO 3 ↓+H 2 O （4）将尾气点燃惧或收集 [定量分析] （1）Fe+2HCl=FeCl 2 +H 2 ↑ （2）FeCl 2 、HCl （3）20%

试题分析：（1）实验时要“先通一氧化碳气体，后加热” 的目的是防止一氧化碳在试管中与空气混合被点燃而发生爆炸。 （2）一氧化碳会与氧化铁在高温的条件反应生成铁和二氧化碳，化学方程式为：3CO+Fe 2 O 3 2Fe+3CO 2 （3）因为在A中有二氧化碳气体生成，可使B中的澄清的石灰水变浑浊（或生成白色沉淀）。反应的化学方程式为：Ca(OH) 2 +CO 2 =CaCO 3 ↓+H 2 O （4）一氧化碳有毒，可污染空气。不能将一氧化碳气体排放到空气中。所以应将尾气点燃惧或收集。 [定量分析] 固体X的成分为铁和铜；基中铁与稀盐酸反应。方程式为：Fe+2HCl=FeCl 2 +H 2 ↑。所以气体A为氢气（H 2 ）。有色溶液B中含有的溶质有反应生成的FeCl 2 （溶液为浅绿色）和过量未反应的HCl（稀盐酸）。由于稀盐酸过量，由原固体X中的铁完全反应。所以固体C为铜，其质量为4g。 （3）可先根据气体A（H 2 ）为0.4g，计算出铁的质量，再计算出氧化铁的质量。 计算过程： 解：设铁的质量为x Fe+2HCl=FeCl 2 +H 2 ↑ 56             2 x              0.4g 56：2=x：0.4g x=11.2g 则氧化铁（Fe 2 O 3 ）的质量为： 原混合物“氧化铁和铜粉”中铜的质量分数为： =20%