Question

為了測定含雜質(zhì)的氧化鐵（雜質(zhì)不參加反應(yīng)）樣品中氧化鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，某同學(xué)分別稱取該樣品10g和15g，并用如圖所示的裝置進(jìn)行了A、B兩組實(shí)驗(yàn)．做A組實(shí)驗(yàn)時(shí)，大試管中的溶液為澄清石灰水，做B組實(shí)驗(yàn)時(shí)，大試管中的溶液為氫氧化鈉，實(shí)驗(yàn)得到如下四組數(shù)據(jù)：（假設(shè)樣品中氧化鐵全部還原為鐵且反應(yīng)后的氣體生成物氫氧化鈉溶液完全吸收）．

實(shí)驗(yàn)組別		反應(yīng)前	氧化鐵完全反應(yīng)后
A組 （樣品10g）	Ⅰ	玻璃管和樣品的質(zhì)量43.7g	玻璃管和固體物質(zhì)的質(zhì)量41.3g
	Ⅱ	大試管和澄清石灰水的質(zhì)量25g	大試管和試管內(nèi)物質(zhì)的質(zhì)量31.2g
B組 （樣品15g）	Ⅲ	玻璃管和樣品的質(zhì)量48.7g	玻璃管和固體物質(zhì)的質(zhì)量45.1g
	Ⅳ	大試管和氫氧化鈉溶液的質(zhì)量30g	大試管和試管內(nèi)物質(zhì)的質(zhì)量的39.9g

（1）寫出CO還原Fe₂O₃的化學(xué)方程式

 

．
（2）實(shí)驗(yàn)得到的四組數(shù)據(jù)中，可用來計(jì)算樣品中氧化鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的是

 

組．（寫出具體的實(shí)驗(yàn)組別）．
（3）請你選擇一組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算樣品中氧化鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，計(jì)算類型要求是有關(guān)化學(xué)方程式的計(jì)算，請書出具體解題過程．

Answer 1

考點(diǎn)：實(shí)驗(yàn)探究物質(zhì)的組成成分以及含量,一氧化碳還原氧化鐵,書寫化學(xué)方程式、文字表達(dá)式、電離方程式,根據(jù)化學(xué)反應(yīng)方程式的計(jì)算

專題：科學(xué)探究

分析：（1）根據(jù)一氧化碳和氧化鐵在高溫的條件下反應(yīng)生成鐵和二氧化碳進(jìn)行分析；
（2）根據(jù)氫氧化鈣的溶解度較小，吸收二氧化碳不如氫氧化鈉完全，以及稱量固體比稱量液體要簡便易操作進(jìn)行分析；
（3）根據(jù)二氧化碳和氫氧化鈉反應(yīng)會(huì)生成碳酸鈉和水，氫氧化鈉溶液中增加的質(zhì)量就是二氧化碳的質(zhì)量，然后結(jié)合化學(xué)方程式和題中的數(shù)據(jù)進(jìn)行解答．

解答：解：（1）一氧化碳和氧化鐵在高溫的條件下反應(yīng)生成鐵和二氧化碳，化學(xué)方程式為：3CO+Fe₂O₃

高溫  .

2Fe+3CO₂；
（2）氫氧化鈣的溶解度較小，吸收二氧化碳不如氫氧化鈉完全，以及稱量固體比稱量液體要簡便易操作，所以可用來計(jì)算樣品中氧化鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的是B、Ⅲ組；
（3）通過分析可知，應(yīng)該用B、Ⅲ組中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，
固體減少的質(zhì)量為：48.7g-45.1g=3.6g
設(shè)樣品中氧化鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為x，
3CO+Fe₂O₃

高溫  .

2Fe+3CO₂        固體減少的質(zhì)量
    160       112              160-112=48
    15g?x                        3.6g
      

160

48

=

15g?x

3.6g

     x=80%
答：樣品中氧化鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為80%．
故答案為：（1）3CO+Fe₂O₃

高溫  .

2Fe+3CO₂；
（2）B、Ⅲ；
（3）樣品中氧化鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為80%．

點(diǎn)評：本題通過一氧化碳還原氧化鐵的反應(yīng)，考查相關(guān)化學(xué)反應(yīng)式的書寫、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)和計(jì)算，要同學(xué)們具有綜合的化學(xué)知識(shí)，才可做好此題．