Question

【題目】某化學興趣小組的同學為了測定某赤鐵礦石中氧化鐵的質量分數(shù)。

Ⅰ．甲同學取一定質量的赤鐵礦粉與過量的木炭粉混合后，用如圖所示裝置以合理的操作步驟測定（假設雜質始終不發(fā)生變化）。

（1）實驗中持續(xù)通入干燥的氮氣。加熱前就緩緩通入氮氣一段時間，其作用是_____。

（2）停止加熱前是否需要先斷開a和b的連接處以防止倒吸？為什么？_____。

（3）如果氫氧化鈉溶液對二氧化碳的吸收是完全的，那么甲同學用氫氧化鈉溶液的質量變化測定出氧化鐵的質量分數(shù)將_____（選填“偏大”、“偏小”或“準 確”），原因是_____。

Ⅱ．乙同學取礦石樣品10g，加入足量稀鹽酸，完全反應后，共用去稀鹽酸109.5g，過濾得到濾渣2g（假設雜質既不溶于水也不與酸發(fā)生反應）。請你和乙同學一起計算赤鐵礦石中氧化鐵的質量分數(shù)和反應后溶液中溶質的質量分數(shù)____。（請寫出計算過程）

Answer 1

【答案】將裝置內的空氣排盡 不需要斷開，還需要繼續(xù)通入氮氣 偏小 氫氧化鈉增重的質量因一氧化碳的生成和氣體帶走的水蒸氣而偏小 80%、13.8%

【解析】

Ⅰ．（1）由題意實驗的目的可知，由于裝置內空氣中的氧氣能與碳反應生成二氧化碳，影響實驗測定的準確性。所以，通入氮氣的作用是：將裝置內的空氣排盡。

（2）反應結束后，微粒防止還原出的鐵重新被氧化，還需要繼續(xù)通入氮氣。

（3）由于在高溫條件下，碳與氧化鐵也會生成一氧化碳，如果氫氧化鈉溶液是足量的，對二氧化碳的吸收是完全的，那么甲同學用氫氧化鈉溶液的增重測定出氧化鐵的質量分數(shù)將偏小，其理由：使氫氧化鈉增重的質量因一氧化碳的生成和氣體帶走的水蒸氣而偏�。�

故答案為：（1）將裝置內的空氣排盡；（2）不需要斷開，還需要繼續(xù)通入氮氣；（3）偏小，氫氧化鈉增重的質量因一氧化碳的生成和氣體帶走的水蒸氣而偏�。�

Ⅱ．鐵礦石的質量分數(shù)

設和8g Fe2O3反應生成FeCl3質量為x。

溶液中FeCl3的質量分數(shù)

答：赤鐵礦石中氧化鐵的質量分數(shù)和反應后溶液中氯化鐵的質量分數(shù)分別是80%、13.8%