Question

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p₁g/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．充分反應后，停止加熱，繼續(xù)通入CO至室溫．將得到的鐵，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p₁g/L．

【查閱資料】假設鐵銹的雜質(zhì)中不含鐵元素．
【評價交流】上述兩個方案中，可行的是方案________（填“甲”或“乙”）；分析不可行方案，其缺陷是________．
【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．

試驗編號	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)通入CO至室溫	生銹鐵片變成光亮的銀白色	CO具有________性，化學方程式為________
②裝置I	將光亮鐵片放入稀鹽酸中，完全反應	溶液顏色由無色變成淺綠色，有氣泡放出	化學方程式為 ________

【實驗反思】按圖II所示裝置進行實驗，導管末端放一個燃著的酒精燈的目的是：________．
【實驗結論】生銹鐵片中鐵元素是質(zhì)量分數(shù)是________%（用字母表示）．

Answer 1

乙    不能測出生銹鐵片中鐵元素的質(zhì)量    還原    Fe₂O₃+3CO2Fe+3CO₂    Fe+2HCl═FeCl₂+H₂↑    在E的導出管口處點燃導出的氣體    
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：【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)；
②由于鐵能夠和稀鹽酸反應生成氫氣，該反應的化學方程式為：Fe+2HCl═FeCl₂+H₂↑；
【實驗反思】由于一氧化碳有毒，排放到空氣中會造成空氣污染，因此必須對該氣體進行處理，故酒精燈的作用為在E的導出管口處點燃導出的氣體．
【實驗結論】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，
設生銹鐵片中鐵元素的質(zhì)量為x．
Fe+2HCl═FeCl₂+H₂↑
56 2
x ρ₂v₂

x=28ρ₁v₂
則生銹鐵片中鐵元素的質(zhì)量分數(shù)為 ×100%=%．
故答案為：【評價交流】乙；不能測出生銹鐵片中鐵元素的質(zhì)量；
【設計實驗】

試驗編號	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)通入CO至室溫	生銹鐵片變成光亮的銀白色	CO具有 還原性，化學方程式為 Fe2O3+3CO2Fe+3CO2
②裝置I	將光亮鐵片放入稀鹽酸中，完全反應	溶液顏色由無色變成淺綠色，有氣泡放出	化學方程式為 Fe+2HCl═FeCl2+H2↑

【實驗反思】在E的導出管口處點燃導出的氣體．
【實驗結論】%．
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．