某校实验室有一瓶久置的铁屑,其成分是铁、氧化铁和水。为测定其中各成分的质量分数,某兴趣小组按如图所示装置进行实验(装置气密性良好:固定装置已略去;氮气不与铁屑中的成分反应;碱石灰是氧化钙和氢氧化钠的混合物)。
部分实验步骤如下:
Ⅰ.称量硬质玻璃管的质量。
将样品放入硬质玻璃管中,称量硬质玻璃管和样品的质量。
Ⅱ.连接好装置。缓缓通入N2,点燃甲处的酒精喷灯,待硬质玻璃管中固体恒重,记录硬质玻璃管和剩余固体的质量。
Ⅲ.再次连接好装置,继续实验。通入CO,点燃丙处的酒精灯和甲处的酒精喷灯。待硬质玻璃管中固体恒重,熄灭酒精喷灯,继续通入CO直至硬质玻璃管冷却。再次记录硬质玻璃管和剩余固体的质量。
实验数据记录如下表:
|
硬质玻璃管 |
硬质玻璃管和样品 |
步骤Ⅱ硬质玻璃管和剩余固体 |
步骤Ⅲ硬质玻璃管和剩余固体 |
质量 |
m1 |
m2 |
m3 |
m4 |
请回答下列问题:
(1)步骤Ⅲ丙处酒精灯的作用是 。
(2)步骤Ⅲ硬质玻璃管中反应的化学方程式为 。
(3)样品中氧化铁的质量分数为 (用m1、m2、m3、m4的代数式表示)。若步骤Ⅲ中氧化铁没有完全反应,样品中水的质量分数测量结果将 (填“偏大”“偏小”或“不变”)
(4)有关样品,下列说法正确的是 (填字母标号)。
A.样品中氢元素的质量为
(m2﹣m3)
B.样品中铁单质和氧化铁的质量总和为m3﹣m1
C.样品中铁单质的质量为m4﹣m1
D.样品中氧元素的质量为m3﹣m4