Question

18．為測定某赤鐵礦石的成量分數(shù)，某同學用足量的一氧化碳與10g赤鐵礦石樣品充分反應(yīng)（雜質(zhì)不參與反應(yīng)），并將生成的氣體用100g氫氧化鈉溶液恰好完全吸收，該溶液總質(zhì)量與反應(yīng)時間的變化關(guān)系如圖．（二氧化碳與氫氧化鈉反應(yīng)，CO₂+2NaOH═Na₂CO₃+H₂O）
（1）所用氫氧化鈉溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)為12%．
（2）計算該赤鐵礦石中氧化鐵的質(zhì)量分數(shù)（寫出完整計算過程 ）．
（3）若上述反應(yīng)后剩余固體質(zhì)量為m克，寫出計算該赤鐵礦石中氧化鐵質(zhì)量分數(shù)的表達式：$\frac{10-m}{3}$×100%（用含m的代數(shù)式表示）．

Answer 1

分析 （1）分析圖象可得二氧化碳的質(zhì)量，結(jié)合方程式即可解答；
（2）根據(jù)二氧化碳的已知量，設(shè)出未知量氧化鐵，利用化學方程式3CO+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂，列比例式，即可求出三氧化二鐵的質(zhì)量，即可解答；
（3）根據(jù)氧化鐵中鐵元素的質(zhì)量分數(shù)，求出10g赤鐵礦石樣品鐵的質(zhì)量，此數(shù)值就等于反應(yīng)后剩余固體質(zhì)量m減去雜質(zhì)的質(zhì)量，建立關(guān)系式，即可求出用m表示的表達式．

解答 解：（1）由圖象知，反應(yīng)產(chǎn)生二氧化碳的質(zhì)量為106.6-100.0=6.6g，
設(shè)，所用氫氧化鈉溶液的溶質(zhì)質(zhì)量為a
CO₂+2NaOH═Na₂CO₃+H₂O
44   80
6.6g  a
$\frac{44}{6.6g}=\frac{80}{a}$
a=12g
所用氫氧化鈉溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)為：$\frac{12g}{100g}×100%$=12%
故填：12%；
（2）設(shè)赤鐵礦石中氧化鐵的質(zhì)量為x，
3CO+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂
160               3×44
 x                6.6g
$\frac{160}{x}=\frac{3×44}{6.6g}$
解得，x=8.0g
樣品中氧化鐵的質(zhì)量分數(shù)為：$\frac{8.0g}{10g}$×100%=80%
答：該樣品中氧化鐵的質(zhì)量分數(shù)為80%．
（3）方法1：設(shè)赤鐵礦石中氧化鐵質(zhì)量分數(shù)為y，由于雜質(zhì)不反應(yīng)，也進入了最后的固體，所以m中包含了10g樣品的雜質(zhì)，所以用m減去雜質(zhì)就是鐵的質(zhì)量．則：
10gy×$\frac{112}{160}$×100%=m-（1-y）×10g
解得，y=$\frac{10-m}{3}$×100%
答：該赤鐵礦石中氧化鐵質(zhì)量分數(shù)的表達式為$\frac{10-m}{3}$×100%．

點評 分析圖表中數(shù)據(jù)時，要關(guān)注造成數(shù)據(jù)發(fā)生變化的原因，分析數(shù)據(jù)不再改變時所說明的問題，從而發(fā)現(xiàn)隱含條件．