工业铁红的主要成分是Fe2O3，还含有少量的FeO、Fe3O4，为了测定铁红中铁的质量分数，兴趣小组的同学进行...

问题详情：

工业铁红的主要成分是Fe2O3，还含有少量的FeO、Fe3O4，为了测定铁红中铁的质量分数，兴趣小组的同学进行了如下实验，请你参与过程分析。

（资料1）草*晶体（H2C2O4•3H2O）在浓H2SO4作用下受热分解，化学方程式为：

H2C2O4•3H2OCO2↑+CO↑+4H2O

（问题讨论）用如图所示装置进行实验：

（1）实验前应先检查装置的气密*。

（2）进入D中的气体是纯净、干燥的CO，则A、C中的试剂依次是_____（填字母编号）

a．浓硫*      b．澄清的石灰水     c．*氧化*溶液

（3）B装置的作用是_____。

（4）对D装置加热前和停止加热后，都要通入过量的CO，其作用分别是：

①加热前将装置中的空气排出，防止发生*

②停止加热后_____。

（数据分析与计算）

（资料2）铁的常见氧化物中铁的质量分数

（5）称取铁红样品10.0g用上述装置进行实验，测定铁红中铁的质量分数。

①D中充分反应后得到Fe粉的质量为mg，则m的取值范围是_____。

②实验前后称得E装置增重6.6g，则此铁红中铁的质量分数是_____。（计算结果精确到0.1%）

（实验评价）

（6）本实验中如果缺少C装置（不考虑其它因素），则测得样品中铁的质量分数会_____（填“偏小”、“不变”或“偏大”）。

【回答】

c、a    检验二氧化碳是否被A装置完全吸收    把反应生成的二氧化碳全部排入E装置中    7.0＜m＜7.78    76.0%    偏小   

【解析】

（2）进入D中的气体是纯净、干燥的CO，则需要除去二氧化碳气体和水蒸气，*氧化*溶液能和二氧化碳反应生成碳**和水，除去二氧化碳，浓硫*能够吸收水蒸气；因此装置A中的试剂为*氧化*溶液，装置C中的试剂为浓硫*；故填字母编号为c、a；

（3）二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，用B装置检验二氧化碳是否被A装置完全吸收；

（4）该实验的目的是为了测定铁红中铁的质量分数，结合相关装置、实验流程及反应原理可知，利用一氧化碳还原铁的氧化物，生成二氧化碳，通过碱石灰吸收产生的二氧化碳，根据二氧化碳的质量，可以计算铁红中氧元素的质量分数，从而计算出铁元素的质量分数，因此对D装置加热前和停止加热后，都要通入过量的CO，其作用分别是：加热前将装置中的空气排出，防止发生*，停止加热后把反应生成的二氧化碳全部排入E装置中；

（5）根据表格中提供的数据可以进行计算：

①D中充分反应后得到Fe粉的质量为mg，铁存在与三种氧化物中，最大值按FeO中铁元素的质量分数计算，最小值按Fe2O3中铁元素质量分数计算，m的取值范围是：10.0g×70.0%＜mg＜10.0g×77.8%，即7.0＜m＜7.78；故填7.0＜m＜7.78；

②实验前后称得E装置增重6.6g，说明反应生成了6.6g二氧化碳，6.6g二氧化碳中氧元素质量为：6.6g××100%＝4.8g，二氧化碳中的氧元素一半来自于铁的氧化物，因此铁红中氧元素质量为：4.8g÷2＝2.4g，则此铁红中铁的质量分数是：×100%＝76.0%，注意计算结果精确到0.1%；故填：76.0%；

（6）本实验中如果缺少C装置，有水分进入E装置中，会导致测定的二氧化碳质量偏大，计算时氧元素质量偏大，从而导致测得样品中铁的质量分数会偏小；故填偏小。

【点睛】

本题考查实验探究与分析，合理设计实验，科学地实施实验、分析实验，是得出正确实验结论的前提，因此要学会设计实验、进行实验、分析实验，做此类题的关键是要分析清楚实验原理，再按照题目中的实验步骤进行综合分析，涉及到计算问题，要分析透彻计算数据的来龙去脉，同时注意答题的要求。

知识点：利用化学方程式的简单计算

题型：科学探究题