Question

現(xiàn)有Fe和Fe₂O₃的固體混合物，為了分析混合物中Fe和Fe₂O₃的含量，設(shè)計了如下實驗方案：
①100g Fe、Fe₂O₃通入CO  高溫氣體剩余固體足量石灰水溶液吸收②冷卻剩余
實驗數(shù)據(jù)：實驗共記錄了兩組實驗數(shù)據(jù)，第①組，氣體完全吸收后，石灰水溶液質(zhì)量增加66g；第②組，完全反應(yīng)，冷卻后稱量剩余固體的質(zhì)量為Wg．
Fe₂O₃和CO反應(yīng)方程式是：Fe₂O₃+3CO

高溫  .

2Fe+3CO₂
根據(jù)實驗設(shè)計及有關(guān)數(shù)據(jù)進行分析與計算
（1）生成氣體的質(zhì)量是

66

g．
（2）混合物中Fe單質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)為多少？（寫出計算過程）
（3）第②組數(shù)據(jù)W是

76

g（寫出計算結(jié)果）．
（4）若在100g Fe和Fe₂O₃的固體混合物中持續(xù)不斷的通入CO，請你畫出固體質(zhì)量與通入CO質(zhì)量的關(guān)系圖（在答題卡的坐標(biāo)中作圖）．

Answer 1

分析：（1）依據(jù)Fe、Fe₂O₃通入CO 會發(fā)生Fe₂O₃+3CO

高溫  .

2Fe+3CO₂的反應(yīng)，所以生成的氣體是二氧化碳，由于二氧化碳能與石灰水反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀和水，所以石灰水的增重即為二氧化碳的質(zhì)量；
（2）依據(jù)二氧化碳的質(zhì)量結(jié)合方程式即可求出氧化鐵的質(zhì)量，進而可求出混合物中鐵的質(zhì)量；
（3）依據(jù)該反應(yīng)生成的鐵的質(zhì)量和原有鐵的質(zhì)量解決即可；
（4）依據(jù)該實驗進行的過程和有關(guān)數(shù)據(jù)分析繪制即可；

解答：解：依據(jù)Fe、Fe₂O₃通入CO 會發(fā)生Fe₂O₃+3CO

高溫  .

2Fe+3CO₂的反應(yīng)，所以生成的氣體是二氧化碳，由于二氧化碳能與石灰水反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀和水，所以石灰水的增重就是二氧化碳的質(zhì)量；即為66g；
（2）解：固體混合物中Fe₂O₃的質(zhì)量為x，反應(yīng)生成的鐵的質(zhì)量是y
Fe₂O₃+3CO

高溫  .

2Fe+3CO₂
160         2×56   3×44 
x             y       66g

160

x

=

2×56

y

=

3×44

66g

解得 x=80g    y=56g
Fe單質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)：

(100g-80g)

100g

×100%=20%
（3）第②數(shù)據(jù)即是生成的鐵和原有鐵的質(zhì)量之和，為56g+（100g-80g）=76g；
（4）利用反應(yīng)前固體的質(zhì)量以及反應(yīng)后固體的質(zhì)量繪制該圖象即可，其要求為圖象應(yīng)該有兩個平臺，第一個平臺的終點及第二個平臺的起點不固定，且開始固體的質(zhì)量是100g，反應(yīng)后固體的質(zhì)量是76g，由于一氧化碳是可燃性氣體所以加熱前應(yīng)該先通一會氣體，此時固體質(zhì)量不變，則可得以下圖象；

故答案為：（1）66；（2）答：混合物中鐵單質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)是20%．（3）76；（4）；

點評：要想解答好這類題目，首先，要理解和熟記根據(jù)化學(xué)反應(yīng)方程式的計算步驟和格式，以及與之相關(guān)的知識等．然后，根據(jù)所給的問題情景，結(jié)合所學(xué)的相關(guān)知識和技能，細致地分析題意并細心地探究、推理后，按照題目要求進行認真地解答即可．