Question

某工業(yè)鐵紅中混有一種黑色的鐵的氧化物雜質(zhì)，為了解雜質(zhì)的成分及測定鐵紅的純度，化學(xué)興趣小組的同學(xué)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)探究。請你參與過程分析與交流。

［查閱資料］

①鐵的常見氧化物

氧化亞鐵（FeO）黑色固體，w(Fe)＝77.8％；氧化鐵（Fe₂O₃）紅色固體，俗稱鐵紅，w(Fe)＝70.0％；四氧化三鐵（Fe₃O₄）黑色固體，俗稱磁性氧化鐵，w(Fe)＝72.4％。

②草酸（乙二酸H₂CO₄）在濃H₂SO₄存在下受熱分解的化學(xué)方程式為：

H₂C₂O₄ CO₂↑+CO↑+H₂O

［實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備］

①實(shí)驗(yàn)的裝置圖如下

②藥品及試劑

a.草酸  b.工業(yè)鐵紅  c.NaOH溶液  d.澄清石灰水  e.濃H₂SO₄  f.鹽酸

［實(shí)驗(yàn)及數(shù)據(jù)］取不同質(zhì)量的樣品進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，所得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下：

實(shí)驗(yàn)序號(hào)	樣品質(zhì)量/g	生成鐵的質(zhì)量/g
1	4.00	2.91
2	8.00	7.00
3	10.00	7.27
4	12.00	8.72
5	14.00	10.18
6	16.00	11.63

［討論與分析］

（1）興趣小組的同學(xué)擬以純凈的CO還原鐵的氧化物，所設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)裝置中D、E、F應(yīng)分別盛放的試劑為______________、______________、______________（填寫序號(hào)，下同），其作用依次是____________________________。上述裝置還有不完善之處，你建議改進(jìn)措施是__________________________________________。

（2）由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)不難得出，有一組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)不可靠，該組數(shù)據(jù)是______________（填序號(hào)），該工業(yè)粗鐵紅所含雜質(zhì)的化學(xué)式為______________。

（3）該工業(yè)鐵紅中w（Fe₂O₃）＝______________。

Answer 1

（1）c  d  e  c  NaOH溶液除去CO₂,d澄清石灰水證實(shí)CO₂已經(jīng)除盡,e濃H₂SO₄除去水蒸氣  于整套裝置的尾氣出口處置一燃著的酒精燈

（2）2  FeO

（3）65%

解析：（1）cNaOH溶液除去CO₂，d澄清石灰水證實(shí)CO₂已經(jīng)除盡，e濃H₂SO₄除去水蒸氣裝置無處理CO裝置,于整套裝置的尾氣出口處置一燃著的酒精燈

（2）從數(shù)據(jù)看2生成鐵的質(zhì)量不成比例,計(jì)算工業(yè)鐵紅含鐵量72.75%,故含F(xiàn)eO。

（3）根據(jù)數(shù)據(jù)1組由十字交叉求出兩者比例為5.05∶2.75,從而計(jì)算出含量。