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  实验室有一包暗红色粉末样品可能是CaCO3、Fe2O3或FeO的混合物.后经测定已确定不存在FeO.I.某学生想自己设计实验方案,以证明样品中确实没有FeO.除样品外,实验室只提供以下试剂:KMnO4

  实验室有一包暗红色粉末样品可能是CaCO3、Fe2O3或FeO的混合物.后经测定已确定不存在FeO.

  I.某学生想自己设计实验方案,以证明样品中确实没有FeO.除样品外,实验室只提供以下试剂:KMnO4溶液、稀盐酸、稀硫酸、KSCN溶液、NaOH溶液和双氧水.你认为要完成该实验所选择的试剂是______,请你描述实验操作时的步骤、实验现象和结论:______.

  Ⅱ.测定混合物中Fe2O3的含量

  实验室可用多种方法测出上述样品中Fe2O3的质量分数.现有学生准备用如图各装置按一定顺序连接成一套完整的组合装置来进行实验以测定Fe2O3的质量分数.

  请根据题意回答下列问题:

  (1)装置的连接顺序是______(填字母,每个装置只能用一次)

  (2)实验过程中需要持续通入空气,其作用除可以起到“搅拌”A、D中反应物达到充分反应外,还有一个重要作用是______

  (3)下列各项措施中,能提高测定准确度的是______ (填标号)

  a.在加入盐酸之前,应该排尽装置内的CO2气体

  b.快速加入盐酸

  c.在B中装入浓硫酸

  d.在B中装入NaOH溶液

  e.D之后增添盛有饱和碳酸氢钠溶液的洗气装置

  (4)实验室准确称取26.0g固体样品装入D中,充分反应后,测得A中沉淀质量为19.7g,则样品中Fe2O3的质量分数为______.

  (5)在进行实验方案评价时,有学生认为不必测定A中的沉淀质量,而只要测出装置A在吸收反应产生的气体前后的质量差,就能完成实验要求.实验证明,若用此法测得Fe2O3的质量分数将______(填“偏高”、“偏低”、“不变”)

1回答
2020-06-13 21:31
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江海

  Ⅰ.若Fe2O3中含有FeO,利用稀酸(非氧化性)溶解后生成的亚铁离子,则具有还原性,而给出的试剂中KMnO4溶液具有强氧化性,可使KMnO4溶液褪色,

  则选择试剂为稀硫酸、KMnO4溶液;实验操作时的步骤、实验现象和结论为:取少量样品溶于试管中,配成溶液后,再滴入几滴稀硫酸和几滴KMnO4溶液,只要溶液不褪色或不变浅,即说明样品中无FeO,

  故答案为:KMnO4溶液、稀硫酸;取少量样品溶于试管中,配成溶液后,再滴入几滴稀硫酸和几滴KMnO4溶液,只要溶液不褪色或不变浅,即说明样品中无FeO;

  Ⅱ.(1)测定样品中Fe2O3的质量分数,先根据碳酸钙产生的二氧化碳的质量计算出碳酸钙的质量,再根据样品质量计算出氧化铁的质量分数,仪器连接顺序为:先将空气通入盛有氢氧化钠溶液的装置B,以便除去空气中的二氧化碳,然后利用空气将装置D中产生的二氧化碳驱赶到装置A,利用二氧化碳与氢氧化钡生成的碳酸钡沉淀的质量计算出碳酸钙的质量,由于空气中的二氧化碳、水蒸气影响测定结果,需要在装置A后连接一个吸收二氧化碳、水蒸气的装置C,所以装置连接顺序为:BDAC,

  故答案为:BDAC;

  (2)实验过程中需要持续通入空气,其作用除可以起到“搅拌”A、D中反应物达到充分反应外,还可以使反应生成的二氧化碳尽可能彻底的赶入装置A中,使反应生成的二氧化碳能够被氢氧化钡溶液完全吸收,

  故答案为:将反应产生的CO2气体尽可能彻底的赶入装置A中,使之完全被Ba(OH)2溶液吸收;

  (3)a、该实验是通过测定二氧化碳的质量来计算样品中氧化铁的质量分数的,在加入盐酸之前,应该排尽装置内的CO2气体,避免装置中的二氧化碳影响测定结果,故a正确;

  b、若加入的盐酸速度过快,二氧化碳与氢氧化钡溶液反应不完全,导致测定的二氧化碳的质量偏低,样品中碳酸钙的质量偏小,影响了测定结果,故b错误;

  c、若装置B中装入浓硫酸,由于浓硫酸不能够吸收二氧化碳,导致空气中的二氧化碳被氢氧化钡溶液吸收,导致测定的二氧化碳质量偏大,应该使用氢氧化钠溶液,故c错误;

  d、装置B中盛有氢氧化钠溶液,目的是为了吸收空气中的二氧化碳,避免空气中的二氧化碳影响测定结果,故d正确;

  e、由于该实验是通过测定碳酸钡质量来计算生成二氧化碳的质量,二氧化碳中的氯化氢不影响测定结果,没有必要在D之后增添盛有饱和碳酸氢钠溶液的洗气装置,故e错误;

  故选ad;

  (4)由CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑、CO2+Ba(OH)2=BaCO3↓+H2O可知,CaCO3~BaCO3,

  设碳酸钙的质量为x,

  CaCO3→BaCO3,

  100 197

  x 19.7g

  解得:x=10g,样品中氧化铁的质量为:26g-10g=16g,

  样品中Fe2O3的质量分数为:16g26g

2020-06-13 21:34:49

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