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【題目】鋼鐵產業是我國的支柱產業之一,選擇優質煉鐵原料十分重要。甲、乙兩組同學對某鋼鐵廠所購進的赤鐵礦粉中主要成分Fe2O3的含量進行測定。(假設每步反應均能完全進行,赤鐵礦粉中雜質性質穩定,既不溶于水也不參與反應,濃硫酸可吸收水蒸氣)

(1)甲組同學稱取一定質量的赤鐵礦粉,采用如圖的裝置進行實驗。
①裝置A中發生反應的化學方程式是。
②為充分吸收反應生成的CO2 , 裝置B中應盛放的試劑是濃溶液。
③可以通過下面不同的方法計算赤鐵礦粉中Fe2O3的含量:
【方法一】稱量反應前后A裝置的總質量,計算出Fe2O3的含量;
【方法二】稱量得出反應生成的CO2的質量,計算出Fe2O3的含量。
(2)乙組同學稱取等質量的赤鐵礦粉放入燒杯中,向燒杯中加入過量的稀硫酸充分反應(氧化鐵與稀硫酸反應生成硫酸鐵和水),(填一個操作名稱)后立即稱量。根據稱量的數據計算出Fe2O3的含量。
(3)甲、乙兩組同學通過相互比較后對各自的實驗方案進行評價。

方案

優 點

甲組

乙組

【答案】
(1)3CO+Fe2O3 2Fe+3CO2;NaOH(合理即可);反應前后B裝置的總質量
(2)過濾
(3)測量結果比較準確(或實驗誤差小);操作簡單(或節約能源或減少污染等) (合理即可)
【解析】】①裝置A中發生反應的化學方程式是3CO+Fe2O32Fe+3CO2;②裝置B中應盛放的試劑是氫氧化鈉溶液;【方法二】稱量反應前后B裝置的總質量得出反應生成的CO2的質量,計算出Fe2O3的含量;甲組同學的優點:測量結果比較準確;乙組同學的優點是:操作簡單;節約能源;減少污染等。①裝置A中是一氧化碳還原氧化鐵,生成鐵和二氧化碳;②為充分吸收反應生成的CO2 , 裝置B中應盛放的試劑是氫氧化鈉的濃溶液,因為二氧化碳極易與氫氧化鈉發生反應而被吸收;【方法二】稱量反應前后B裝置的總質量得出反應生成的CO2的質量,計算出Fe2O3的含量;
本題是一道定量實驗設計題,測定某種赤鐵礦粉中Fe2O3的含量。甲組同學的兩種計算方法分別為:一是稱量反應掉的Fe2O3中氧元素的質量,即稱量反應前后A裝置的總質量,就可以計算出Fe2O3的含量;另一種是稱量CO2的質量,即稱量反應前后B裝置的總質量,也能算出Fe2O3的含量。乙組同學沒有將沉淀洗滌、干燥后再稱量,而是“立即稱量”,這樣得出的結果一定沒有甲組準確。但他們與甲組比較,也有許多優點,如:操作簡單;節約能源;減少污染等。

練習冊系列答案
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B.吸附沉淀
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②將t1℃時等質量的甲和乙兩種物質的飽和溶液分別降溫到0℃,析出固體質量較少的是(填“甲”或“乙”)。
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