Question

为了测定含杂质的氧化铁（杂质不参加反应）样品中氧化铁的质量分数，某同学称取该样品10 g，并用下图所示

为了测定含杂质的氧化铁（杂质不参加反应）样品中氧化铁的质量分数，某同学称取该样品10 g，并用下图所示的装置进行实验， 得到如下两组数据： 反应前 氧化铁完全反应后 A组 玻璃管和样品的质量43.7 g 玻璃管和固体物质的质量41.3 g B组 广口瓶和澄清石灰水的质量180 g 广口瓶和瓶内物质的质量186.2 g 试回答：（1）①你认为，应当选择 组的数据来计算样品中的氧化铁的质量分数，请写出具体解题过程。②请解释你不选另一组数据进行计算的原因 。（2）这位同学所用装置的不足之处是 。

Answer 1

（1） ① A    80%  ②广口瓶敞口放置，所以广口瓶中质量变化除了生成二氧化碳外，还受外部空气的影响，（或者氢氧化钙溶液吸收生成二氧化碳不完全。） （2）缺少尾气回收装置。

试题分析：（1）①应该用A组数据计算，由于玻璃管中的氧化铁被CO还原，生成了铁，故玻璃管内固体的质量会变小，且减少的质量，即为参加反应的氧化铁中氧元素的质量，据此进行计算即可。 根据题意，反应前玻璃管和固体样品的质量是43.7g，反应结束后玻璃管和固体样品的质量是41.3g，即固体质量减少2.4g，也就是参加反应的氧化铁中氧元素的质量为2.4g； 则氧化铁的质量为=2.4g÷ =8g， 所以，样品中的氧化铁的质量分数= ×100% = 80%。 ②由于广口瓶敞口放置，故广口瓶中的氢氧化钙溶液会与空气中的二氧化碳反应，故其质量的变化，可能由于受外部空气的影响而变大；当然，由于不确定氢氧化钙溶液是否足量，故无法确定反应过程中生成的二氧化碳是否被完全吸收完，也就不能确定生成的二氧化碳的质量，所以无法计算，故不选择B组数据进行计算。 （2）由于CO有毒，若直接排入空气中，会对空气造成污染，故需尾气处理，而实验装置中就缺少尾气回收装置。   点评：解答本题的关键是，要能将质量守恒定律的元素守恒思想，运用到解题过程中，结合还原反应的特征，判断出固体质量的减少量为氧化铁被夺去的氧元素的质量；此外，关于数据的选择，要注意不要忽略氢氧化钙微溶这个隐含条件，否则容易出错。