Question

已知木炭粉與某紅棕色粉末在高溫下反應(yīng)生成二氧化碳和鐵．某同學(xué)設(shè)計了一個實驗，證明紅棕色粉末中含有氧元素，并測定其中氧元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，裝置如圖所示．


（1）實驗前，首先要進(jìn)行的操作是______；
（2）實驗中，盛放澄清石灰水的大試管中出現(xiàn)的現(xiàn)象是______；
（3）實驗中通入純凈而干燥的氮氣，其目的是______；
（4）尾氣中可能含有的一種有毒氣體是______；
（5）如果3.2g該紅棕色粉末與碳充分反應(yīng)，測得澄清石灰水增重1.32g，則該紅棕色粉末中氧元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為______寫出計算過程如下：______．

Answer 1

（1）為避免管內(nèi)空氣對實驗結(jié)果的影響，實驗前應(yīng)用性質(zhì)穩(wěn)定的氮氣把管內(nèi)空氣全部排出；
（2）在加熱條件下，炭粉與紅棕色粉末發(fā)生反應(yīng)生成的二氧化碳排出，被澄清石灰水吸收，可觀察到澄清石灰水變渾濁；
（3）實驗中通入純凈而干燥的氮氣，可以防止空氣進(jìn)入，從而防止空氣中的二氧化碳及空氣中氧氣與炭粉反應(yīng)生成二氧化碳，影響對紅棕色粉末中氧的檢驗與測定；而潮濕的氮氣中的水分也會影響澄清石灰水質(zhì)量的變化，而使數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確而造成測定結(jié)果的誤差，所以通入純凈而干燥的氮氣；
（4）根據(jù)反應(yīng)物及題意：可能會有部分二氧化碳與碳反應(yīng)生成有毒的一氧化碳；
（5）測得石灰水增重1.32g，即充分反應(yīng)后生成二氧化碳質(zhì)量為1.32g；
生成的1.32g二氧化碳中氧元素質(zhì)量=1.32g×

16×2

44

×100%=0.96g
紅棕色粉末中氧元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=

0.96g

3.2g

×100%=30%
故答案為：
（1）通入氮氣，趕盡管內(nèi)空氣；
（2）澄清石灰水變渾濁；
（3）防止空氣中二氧化碳及空氣中氧氣與炭粉反應(yīng)，氮氣中的水分也會影響對生成二氧化碳質(zhì)量的測定；
（4）一氧化碳；
（5）30%；
測得石灰水增重1.32g，即充分反應(yīng)后生成二氧化碳質(zhì)量為1.32g；
生成的1.32g二氧化碳中氧元素質(zhì)量=1.32g×

16×2

44

×100%=0.96g
紅棕色粉末中氧元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=

0.96g

3.2g

×100%=30%