Question

【題目】實驗室有一包暗紅色粉末樣品可能是MgCO3、Fe2O3和FeO的混合物。經測定后，結論是不存在FeO。

I．某學生想自己設計實驗方案，以證明樣品中確實沒有FeO。除樣品外，實驗室只提供以下試劑：KMnO4溶液、稀鹽酸、稀硫酸、KSCN溶液、NaOH溶液，請你描述實驗操作的步驟、實驗現象和結論：__________________________________________________。

Ⅱ．測定混合物中Fe2O3的含量

實驗室可用多種方法測定上述樣品中Fe2O3的質量分數，某同學準備用如圖所示各儀器 按一定順序連接成一套完整的裝置進行實驗，以測定Fe2O3的質量分數。

請回答下列問題：

（1）盛裝鹽酸的儀器的名稱是___________，裝置的連接順序是___________→____________→____________→____________(填圖中序號字母，各儀器只能選用一次)。

（2）實驗過程中需要持續通入空氣，其作用除可以起到“攪拌”A、D中反應物以實現充分反應外，還有一個重要作用是________________________________________________。

（3）為提高測定的準確度，在B中最應加入的物質是下列各項中的_____________(填序號)。

a．飽和NaHCO3溶液 b．蒸餾水

c．濃硫酸 d．NaOH溶液

（4）在進行實驗方案評價時，有同學認為不必測定A中沉淀的質量，而只要測出裝置A在吸收反應產生的氣體前后的質量差，就能完成實驗要求。實驗證明，若用此法測得Fe2O3的質量分數將__________(填“偏大”“偏小”或“不變”之一)。

Answer 1

【答案】取少量樣品于試管中，加入稀硫酸溶解，再加入少量KMnO4溶液，溶液不褪色，說明樣品中沒有FeO。 分液漏斗 B→D→A→C 將D中生成的CO2全部趕入A裝置中 d 偏小

【解析】

I．亞鐵離子具有還原性，能使酸性高錳酸鉀溶液褪色，所以要證明樣品中確實沒有FeO其實驗操作為I取少量樣品于試管中，加入稀硫酸溶解，再加入少量KMnO4溶液，溶液不褪色，說明樣品中沒有FeO。。

Ⅱ．（1）盛裝鹽酸的儀器的名稱是分液漏斗。要測定氧化鐵的質量分數需要利用碳酸鎂與鹽酸反應生成CO2，通過測量CO2來計算碳酸鎂，進而計算氧化鐵的質量分數。為保證產生的CO2全部進入氫氧化鋇溶液中，需要利用空氣，又因為空氣中也含有水蒸氣和CO2，所以裝置的連接順序是 B→D→A→C。

（2）根據以上分析可知實驗過程中需要持續通入空氣，其作用除可以起到“攪拌”A、D中反應物以實現充分反應外，還有一個重要作用是將D中生成的CO2全部趕入A裝置中。

（3）空氣中含有CO2，所以為提高測定的準確度，需要把空氣中的CO2除去。因此在B中最應加入的物質是NaOH溶液。

（4）由于反應中產生的CO2含有水蒸氣，也能被氫氧化鋇溶液吸收，導致測定的碳酸鎂質量偏高，因此若用此法測得Fe2O3的質量分數將偏小。