一化学兴趣小组对某月饼包装盒中的"脱氧剂"很好奇,他们观察到"脱氧剂"外包装标注的成分为铁粉、活性炭和氯化钠,打开发现灰黑色的固体中还夹杂着少量红棕色粉末.
【资料获悉】铁系"脱氧剂"的作用原理是利用铁能被氧气氧化,从而达到除氧保鲜的目的.
【教师指导】铁被氧气氧化最终产物为红棕色的
(其他产物忽略不计).
【探究目的】小组同学欲探究该"脱氧剂"是否已经失效(即单质铁是否已经完全被氧化),并测定各成分的质量分数,设计了以下探究实验.
【实验探究】
步骤1:小刚用磁铁接近样品,发现磁铁吸引了部分黑色固体.
步骤2:称取
样品与一烧杯中,加足量水充分搅拌溶解后,过滤,将滤渣洗涤、干燥、称得其质量为
.
步骤3:按如下装置,将得到的
固体与足量稀硫酸反应,用电子秤称得反应前后总质量差为
.
步骤4:将锥形瓶中反应后的液体过滤,并将滤渣洗涤、干燥后,称得其质量为
.
【交流讨论】
(1)由步骤1得出的结论是 .
(2)步骤2目的是 溶解样品中氯化钠 ,检验该滤液中溶质的方法是 .
(3)步骤3中仪器
的名称为.
小明认为
差值即为
的质量,并由此计算出样品中单质铁的质量为
.
小华提出在装置的
导管处应该再连接一个盛有碱石灰的干燥管,他这样做的理由是.
(4)如果步骤4中滤渣没有经过洗涤,则称得的质量1.20
(填">"或"="或"<")
【教师指导】样品在稀硫酸中除了
分别能与稀硫酸反应外,还存在反应:
.因此,小明用产生
的质量计算样品中铁的质量不合理.实际上,样品中单质铁的质量应该是与酸反应消耗的铁和与
反应消耗铁的质量总和.
【学生实验】小红将步骤3的装置进行了改进,重新称取
样品进行实验,并准确测得固体与足量稀硫酸反应前后总质量差为
.
【数据处理】由于反应过程较复杂,小组同学在老师的帮助下,推算出与
反应消耗铁的质量为
.
【请你参与】
(1)写出
与稀硫酸反应的化学方程式.
(2)请根据以上数据,计算该样品中各成分的质量分数.