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... 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 。 展开
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(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%
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