Question

（2009?成都）為了測定實驗室某生銹鐵片中鐵元素的質(zhì)量分數(shù)，兩位同學分別設計了如下甲、乙兩個實驗方案．
方案甲：稱得生銹鐵片的質(zhì)量為m₁g，按圖Ⅰ所示裝置進行實驗．完全反應后，測得室溫下產(chǎn)生氫氣的體積為V₁L，查得其密度為
ρ₁g/L．方案乙：稱得生銹鐵片的質(zhì)量為m₂g，先按圖Ⅱ所示裝置進行實驗．當生銹鐵片完全變成光亮的銀白色時，停止加熱，繼續(xù)通入CO至室溫．取出鐵片，按圖Ⅰ所示裝置繼續(xù)進行實驗．完全反應后，測得室溫下產(chǎn)生氫氣的體積為V₂L，查得其密度為
ρ₂g/L．

（1）稱量是，應將鐵片放在托盤天平的______盤（填“左”或“右”）；兩位同學使用托盤天平，分別稱得鐵片質(zhì)量為
2.12g、2.1g，其中不合理的數(shù)據(jù)是______．
（2）評價交流：上述兩個方案中，可行的是______（填“甲”或“乙”）；分析不可行方案，其缺陷是______．
（3）設計實驗：方案乙中，同學們設計了如下實驗報告，請幫助完成．

實驗編號	實驗步驟	實驗現(xiàn)象	結論或化學方程式
① 裝置Ⅱ	通入CO，加熱．完全反應后，停止加熱，繼續(xù)通CO至室溫	生銹鐵片變成光亮的銀白色	CO具有______性；反應結束后，還要繼續(xù)通CO至室溫的目的是______ 化學方程式：______

 2Fe+3CO₂

Answer 1

【答案】分析：由于生銹鐵片中除了鐵、鐵的化合物之外還含有水分等不含鐵元素的物質(zhì)，由于方案甲中根據(jù)計算只能得出鐵片中金屬鐵的質(zhì)量，無法計算出鐵的氧化物的質(zhì)量，也就無法計算出鐵元素的總質(zhì)量；而乙首先利用還原劑把鐵的化合物中的鐵元素全部變成了金屬鐵，然后根據(jù)生成的氫氣的質(zhì)量就可求出參與反應的金屬鐵的質(zhì)量即生銹鐵片中鐵元素的總質(zhì)量．
解答：解：（1）用托盤天平稱量物質(zhì)，應該是左物右碼，而且托盤天平的讀數(shù)精確到小數(shù)點后一位，故答案為：左，2.12
（2）由于生銹鐵片中除了鐵、鐵的化合物之外還含有水分等不含鐵元素的物質(zhì)，由于方案甲中根據(jù)計算只能得出鐵片中金屬鐵的質(zhì)量，而無法知道鐵的化合物的質(zhì)量，故答案為：乙，不能測出生銹鐵片中鐵元素的質(zhì)量
（3）①由于一氧化碳具有還原性，因此常用來冶煉金屬，當實驗結束時，要繼續(xù)通一氧化碳，主要是因為玻璃管冷卻會導致里面的壓強減小，從而試管內(nèi)的水會倒吸到玻璃管內(nèi)，故答案為：還原性，防止水倒吸，F(xiàn)e₂O₃+3CO2Fe+3CO₂
②由于鐵能夠和稀鹽酸反應生成氫氣，故答案為：Fe+2HCl=FeCl₂+H₂↑
（4）由于二氧化碳是造成溫室效應的主要氣體，而一氧化碳有毒，排放到空氣中會造成空氣污染，因此必須對這兩種氣體進行處理，故答案為：將E中的水改成澄清石灰水或氫氧化鈉溶液，并在E的導出管口處點燃導出的氣體
（5）根據(jù)質(zhì)量守恒定律可知，和稀鹽酸反應的鐵的質(zhì)量即為生銹鐵片中鐵元素的質(zhì)量，可設生銹鐵片中鐵元素的質(zhì)量為x．
Fe+2HCl=FeCl₂+H₂↑
56             2
x             p₂V₂
=
x==28p₂V₂
則生銹鐵片中鐵元素的質(zhì)量分數(shù)為×100%=%，故答案為：%
點評：本題難度較大，主要考查了鐵的冶煉、鐵的有關化學性質(zhì)及質(zhì)量守恒定律的應用，培養(yǎng)學生的分析問題、解決問題的能力．