Question

為了測定實驗室某生銹鐵中片鐵元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，兩位同學(xué)分別設(shè)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1所示實驗裝置進(jìn)行實驗，完全反應(yīng)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2所示裝置進(jìn)行實驗，充分反應(yīng)后，停止加熱，繼續(xù)通入到室溫，將得到的鐵按圖1所示裝置繼續(xù)進(jìn)行實驗，完全反應(yīng)后，測得室溫下產(chǎn)生的氫氣體積為V₂L，查得其密度為ρ₂g/L
【查閱資料】假設(shè)鐵銹的雜質(zhì)中不含鐵元素
【評價交流】上述兩個方案中，可行的方案是

 

．（填“甲”或“乙”）；分析不可行方案，其缺陷是

 

．
【設(shè)計實驗】方案乙中，同學(xué)們設(shè)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(jié)論或化學(xué)方程式
①裝置2	通入CO加熱，完全反應(yīng)后，停止加熱，繼續(xù)通入CO至室溫	生銹鐵片變成光亮的銀白色	CO具有   性，化學(xué)方程式為
②裝置1	將光亮鐵片放入稀鹽酸中，完全反應(yīng)	溶液顏色由無色變成淺綠色，有氣泡放出	化學(xué)方程式為   ．

Answer 1

考點：實驗探究物質(zhì)的組成成分以及含量,一氧化碳的化學(xué)性質(zhì),金屬的化學(xué)性質(zhì),書寫化學(xué)方程式、文字表達(dá)式、電離方程式

專題：科學(xué)探究

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(yīng)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：
【評價交流】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；
【設(shè)計實驗】
①由于一氧化碳具有還原性，因此常用來冶煉金屬，當(dāng)實驗結(jié)束時，要繼續(xù)通一氧化碳，主要是因為玻璃管冷卻會導(dǎo)致里面的壓強(qiáng)減小，從而試管內(nèi)的水會倒吸到玻璃管內(nèi)；化學(xué)方程式為：Fe₂O₃+3CO

高溫  .

2Fe+3CO₂；
②由于鐵能夠和稀鹽酸反應(yīng)生成氫氣，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Fe+2HCl═FeCl₂+H₂↑；
答案：
【評價交流】乙；不能測出生銹鐵片中鐵元素的質(zhì)量；
【設(shè)計實驗】

實驗編號	實驗步驟	實驗現(xiàn)象	結(jié)論或化學(xué)方程式
①裝置2	通入CO加熱，完全反應(yīng)后，停止加熱，繼續(xù)通入CO至室溫	生銹鐵片變成光亮的銀白色	CO具有 還原性性，化學(xué)方程式為 Fe2O3+3CO  高溫  .   2Fe+3CO2
②裝置1	將光亮鐵片放入稀鹽酸中，完全反應(yīng)	溶液顏色由無色變成淺綠色，有氣泡放出	化學(xué)方程式為 Fe+2HCl═FeCl2+H2↑

點評：本題難度較大，主要考查了鐵的冶煉、鐵的有關(guān)化學(xué)性質(zhì)及質(zhì)量守恒定律的應(yīng)用，培養(yǎng)學(xué)生的分析問題、解決問題的能力．