Question

【題目】(4分) 煤是目前人類使用的最主要燃料。工業(yè)上，煤炭燃燒前進(jìn)行粉碎的目的是增大煤與空氣（或氧氣）的接觸面積。煤隔絕空氣加強(qiáng)熱得到的焦炭，是冶鐵的重要原料。為了測(cè)定某赤鐵礦中氧化鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，化學(xué)興趣小組的同學(xué)設(shè)計(jì)了兩種實(shí)驗(yàn)方案（假設(shè)該赤鐵礦中的雜質(zhì)既不溶于水，也不發(fā)生反應(yīng)）。

方案I 取8.00g赤鐵礦粉，加入足量稀硫酸，完全反應(yīng)后過濾，得到1.60g濾渣．則赤鐵礦粉中氧化鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 ．

方案Ⅱ 如圖所示，取8.00g赤鐵礦粉與過量的焦炭粉混合后加強(qiáng)熱，充分反應(yīng)．測(cè)得氫氧化鈉溶液反應(yīng)前后質(zhì)量增加了1.32g．如果產(chǎn)生的二氧化碳被氫氧化鈉溶液完全吸收，根據(jù)所學(xué)反應(yīng)3C+2Fe2O34Fe+3CO2計(jì)算，赤鐵礦粉中氧化鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 ．

【實(shí)驗(yàn)反思】方案Ⅱ中硬質(zhì)玻璃管內(nèi)原有的空氣對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果有影響，

這會(huì)導(dǎo)致測(cè)出的氧化鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù) （選填“偏大”、“偏小”或“不變”）．

【實(shí)驗(yàn)分析】方案I測(cè)出的氧化鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)明顯大于方案Ⅱ測(cè)出的結(jié)果，可能的原因是 ____（寫出一種即可）．

Answer 1

【答案】方案I ：80%；方案Ⅱ:40%；【實(shí)驗(yàn)反思】偏大；【實(shí)驗(yàn)分析】生成的二氧化碳不能全部被氫氧化鈉溶液吸收．

【解析】方案I 則赤鐵礦粉中氧化鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：×100%=80%．

方案Ⅱ 解：設(shè)赤鐵礦粉中氧化鐵的質(zhì)量為X．

320 132

X 1.32g

解得：X=3.20g

赤鐵礦粉中氧化鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：×100%=40%

【實(shí)驗(yàn)反思】方案Ⅱ中硬質(zhì)玻璃管內(nèi)原有的空氣中有二氧化碳?xì)怏w，這會(huì)導(dǎo)致測(cè)出氫氧化鈉溶液增加的質(zhì)量偏大，從而計(jì)算出的氧化鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏大．

【實(shí)驗(yàn)分析】方案I測(cè)出的氧化鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)明顯大于方案Ⅱ測(cè)出的結(jié)果，可能的原因是生成的二氧化碳與過量的碳反應(yīng)生成一氧化碳，不能全部被氫氧化鈉溶液吸收．

試題分析：方案I:根據(jù)溶解的質(zhì)量為氧化鐵質(zhì)量，即8g-1.6g=6.4g，據(jù)此計(jì)算赤鐵礦粉中氧化鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)；

方案Ⅱ：根據(jù)氫氧化鈉溶液的增加量是生成二氧化碳的質(zhì)量，根據(jù)化學(xué)方程式和二氧化碳的質(zhì)量計(jì)算反應(yīng)的氧化鐵質(zhì)量，從而計(jì)算氧化鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)；因?yàn)榭諝庵泻�有二氧化碳，所以該方法測(cè)定的氧化鐵質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏大；方案I測(cè)出的氧化鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)明顯大于方案Ⅱ測(cè)出的結(jié)果，可能是生成的二氧化碳與過量的碳反應(yīng)生成一氧化碳，不能全部被氫氧化鈉溶液吸收.