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  一化学兴趣小组对某月饼包装盒中的“脱氧剂”很好奇,他们观察到“脱氧剂”外包装标注的成分为铁粉、活性炭和氯化钠,打开发现灰黑色的固体中还夹杂着少量红棕色粉末.【资料获悉

  一化学兴趣小组对某月饼包装盒中的“脱氧剂”很好奇,他们观察到“脱氧剂”外包装标注的成分为铁粉、活性炭和氯化钠,打开发现灰黑色的固体中还夹杂着少量红棕色粉末.

  【资料获悉】铁系“脱氧剂”的作用原理是利用铁能被氧气氧化,从而达到除氧保鲜的目的.

  【教师指导】铁被氧气氧化最终产物为红棕色的Fe2O3(其他产物忽略不计).

  【探究目的】小组同学欲探究该“脱氧剂”是否已经失效(即单质铁是否已经完全被氧化),并测定各成分的质量分数,设计了以下探究实验.

  【实验探究】

  步骤1:小刚用磁铁接近样品,发现磁铁吸引了部分黑色固体.

  步骤2:称取10.00g样品于一烧杯中,加足量水充分搅拌溶解后,过滤,将滤渣洗涤、干燥、称得其质量为7.28g.

  步骤3:如图,将得到的7.28g固体与足量稀硫酸反应,用电子秤称得反应前后总质量差为0.15g.

  步骤4:将锥形瓶中反应后的液体过滤,并将滤渣洗涤、干燥后,称得其质量为1.20g.

  【交流讨论】

  (1)由步骤1得出的结论是______.

  (2)步骤2的目的为了推测出“脱氧剂”含有______(填物质的化学式),其质量为______.

  (3)步骤3中仪器A的名称为______.

  小明认为0.15g差值即为H2的质量,并由此计算出样品中单质铁的质量为4.20g.

  小华提出在装置的a导管处应该再连接一个盛有碱石灰(氧化钙和氢氧化钠固体的混合物)的干燥管,他这样做的目的是______.

  (4)步骤4中滤渣是______(填化学式),如果没有经过洗涤,则称得的质量______1.20g(填“>”、“<”或“=”).

  【教师指导】样品在稀硫酸中除了Fe、Fe2O3分别能与稀硫酸反应外,还存在反应:

  Fe+Fe2(SO4)3=3FeSO4.因此,小明用产生H2的质量计算样品中铁的质量不合理.实际上,样品中单质铁的质量应该是与酸反应消耗的铁和与Fe2(SO4)3反应消耗铁的质量总和.

  【学生实验】小红将步骤3的装置进行了改进,重新称取10.00g样品进行实验,并准确测得固体与足量稀硫酸反应前后总质量差为0.14g.

  【数据处理】由于反应过程较复杂,小组同学在老师的帮助下,推算出与Fe2(SO4)3反应消耗铁的质量为0.56g.

  【请你参与】

  (1)写出Fe2O3与稀硫酸反应的化学方程式.

  (2)请根据以上数据,计算样品中Fe2O3的质量分数.

1回答
2020-02-02 08:22
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金锋赫

  【交流讨论】

  (1)由用磁铁接近样品,发现磁铁吸引了部分黑色固体,说明了样品中含有单质的铁;

  (2)将样品加足量水充分搅拌溶解,将样品中的氯化钠溶解掉了,减少的质量就是氯化钠的质量为:10.00g-7.28g=2.72g;

  (3)仪器A的名称为锥形瓶;在装置的a导管处再连接一个盛有碱石灰的干燥管,碱石灰能干燥氢气,所以,这样做的理由是:除去H2中混有的水蒸气减少对氢气质量的测定产生的误差;

  (4)经过水的溶解剂稀硫酸的反应后只有活性炭的剩余,故滤渣是活性炭;由于滤渣表面粘附少量溶质,所以,称得的质量大于1.20g;

  【请你参与】

  (1)Fe2O3与稀硫酸反应的化学方程式是:Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O;

  (2)由步骤2可知:氯化钠的质量为:10.00g-7.28g=2.72g;

  由步骤4可知:滤渣为活性炭,质量为:1.2g;

  设生成0.14g氢气需要铁的质量为x

  Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑

  56 2

  x 0.14g

  56x

2020-02-02 08:26:25

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