Question

隨著人們生活水平的不斷提高，汽車已走進(jìn)千家萬戶．制造汽車要用到含銅、鐵、鋁等成分的多種金屬材料．
（1）在汽車電路中，經(jīng)常用銅作導(dǎo)線，這是利用了銅的

 

性．
（2）車體多用鋼材制造．其表面噴漆不僅美觀，而且可有效防止與

 

接觸而生銹．
（3）工業(yè)上用CO還原赤鐵礦（主要成分：氧化鐵）冶煉金屬鐵的化學(xué)方程式為

 

．
（4）化學(xué)興趣小組的同學(xué)欲測(cè)定某赤鐵礦石中氧化鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．
Ⅰ．甲同學(xué)取一定質(zhì)量的赤鐵礦粉與過量的木炭粉混合，用如圖所示裝置（尾氣處理部分省略未畫）以合理的操作步驟測(cè)定（假設(shè)雜質(zhì)始終不發(fā)生變化）．
①實(shí)驗(yàn)中持續(xù)通入干燥的氮?dú)猓�加熱前緩緩�(fù)ㄈ胍欢螘r(shí)間，其作用是

 

．
②反應(yīng)結(jié)束后，甲同學(xué)熄滅了噴燈的火焰后，馬上停止通入N₂，他的操作對(duì)嗎？請(qǐng)判斷并說明理由

 

．
③如果氫氧化鈉溶液對(duì)二氧化碳的吸收是完全的，那么甲同學(xué)用氫氧化鈉溶液的質(zhì)量變化測(cè)定出氧化鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)將

 

（選填“偏大”、“偏小”或“準(zhǔn)確”），原因是

 

．
Ⅱ．乙同學(xué)取礦石樣品10g，加入足量稀鹽酸，完全反應(yīng)后，共用去稀鹽酸109.5g，過濾得到濾渣2g（假設(shè)雜質(zhì)既不溶于水也不與酸發(fā)生反應(yīng)）．請(qǐng)你和乙同學(xué)-起計(jì)算赤鐵礦石中氧化鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)和反應(yīng)后溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．（請(qǐng)寫出計(jì)算過程）

Answer 1

考點(diǎn)：金屬的物理性質(zhì)及用途,氣體的凈化（除雜）,有關(guān)溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)的簡(jiǎn)單計(jì)算,鐵的冶煉,金屬銹蝕的條件及其防護(hù),碳的化學(xué)性質(zhì),根據(jù)化學(xué)反應(yīng)方程式的計(jì)算

專題：溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)與化學(xué)方程式相結(jié)合的計(jì)算,金屬與金屬材料

分析：（1）根據(jù)銅用作導(dǎo)線，是因?yàn)殂~具有良好的導(dǎo)電性進(jìn)行解答；
（2）根據(jù)鐵在與氧氣和水蒸氣同時(shí)接觸時(shí)會(huì)生銹，在車體表面噴漆可以防止鐵與氧氣、水蒸氣接觸而生銹進(jìn)行解答；
（3）根據(jù)一氧化碳與氧化鐵反應(yīng)生成鐵和二氧化碳進(jìn)行解答；
（4）本題第一問解題的關(guān)鍵在于知道實(shí)驗(yàn)探究的目的，用氮?dú)獾哪康氖菍⒀b置內(nèi)的空氣排盡；馬上停止通入N₂不對(duì)；b中的NaOH溶液會(huì)倒吸入a中造成硬質(zhì)玻璃管破裂．弄清化學(xué)反應(yīng)中反應(yīng)物、生成物之間的關(guān)系，同時(shí)要弄清雜質(zhì)在反應(yīng)中存在于什么地方．第二問中關(guān)于反應(yīng)后溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的計(jì)算，關(guān)鍵是要弄清反應(yīng)后溶液是什么溶液．一般來說，可根據(jù)化學(xué)方程式求溶質(zhì)的質(zhì)量，溶液的質(zhì)量可根據(jù)公式：“反應(yīng)后溶液的質(zhì)量=反應(yīng)前加入的所有物質(zhì)質(zhì)量之和-雜質(zhì)的質(zhì)量-氣體的質(zhì)量-沉淀的質(zhì)量”來求出．寫化學(xué)方程式時(shí)一定先分析題意，得出反應(yīng)物和生成物．根據(jù)化學(xué)方程式計(jì)算時(shí)，要分析題目中所給的已知條件是什么，需要求解的是什么，然后再根據(jù)相關(guān)知識(shí)進(jìn)行解答．

解答：解：（1）銅用作導(dǎo)線，是因?yàn)殂~具有良好的導(dǎo)電性；
（2）鐵在與氧氣和水蒸氣同時(shí)接觸時(shí)會(huì)生銹，在車體表面噴漆可以防止鐵與氧氣、水蒸氣接觸而生銹；
（3）一氧化碳與氧化鐵反應(yīng)生成鐵和二氧化碳，反應(yīng)的化學(xué)方程式為3CO+Fe₂O₃

高溫  .

2Fe+3CO₂；
（4）Ⅰ①通氮?dú)庵饕�是隔絕氧氣，加熱前就通入一段時(shí)間是要提前排盡裝置內(nèi)的空氣．②熄滅了噴燈的火焰后，馬上停止通入氮?dú)�，玻璃管�?nèi)氣體壓強(qiáng)減小，會(huì)出現(xiàn)倒吸現(xiàn)象．③NaOH溶液能吸收CO₂，從而能測(cè)出CO₂的質(zhì)量，代入化學(xué)方程式即可求得氧化鐵質(zhì)量及其質(zhì)量分?jǐn)?shù)．但裝置b還能吸收空氣中的二氧化碳?xì)怏w，使二氧化碳的質(zhì)量增加，所求氧化鐵的質(zhì)量增大．
Ⅱ．鐵礦石的質(zhì)量分?jǐn)?shù)

10g-2g

10g

×100%=80% 
設(shè)和8g Fe₂O₃反應(yīng)生成FeCl₃質(zhì)量為x．
Fe₂O₃+6HCl═2FeCl₃+3H₂O    
160         325
8g          x            
    

160

8g

=

325

x

X=16.25g   
溶液中FeCl₃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)

16.25g

8g+109.5g

×100%=13.8% 
答：赤鐵礦石中氧化鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)和反應(yīng)后溶液中氯化鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別是80%、13.8% 
故答案為：（1）導(dǎo)電；（2）氧氣和水；（3）3CO+Fe₂O₃

高溫  .

2Fe+3CO₂
（4）將裝置內(nèi)的空氣排盡；不對(duì)；b中的NaOH溶液會(huì)倒吸入a中造成硬質(zhì)玻璃管破裂；偏大，
鐵礦石的質(zhì)量分?jǐn)?shù)

10g-2g

10g

×100%=80% 
設(shè)和8g Fe₂O₃反應(yīng)生成FeCl₃質(zhì)量為x．
Fe₂O₃+6HCl═2FeCl₃+3H₂O    
160         325
8g          x            
    

160

8g

=

325

x

X=16.25g   
溶液中FeCl₃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)

16.25g

8g+109.5g

×100%=13.8% 
答：赤鐵礦石中氧化鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)和反應(yīng)后溶液中氯化鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別是80%、13.8% 
故答案為：80%； 13.8%

點(diǎn)評(píng)：本題考查了金屬的物理性質(zhì)以及常見金屬的活動(dòng)性，完成此題，可以依據(jù)已有的知識(shí)進(jìn)行．