一化學(xué)興趣小組對(duì)某生鐵樣品中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)進(jìn)行探究．請(qǐng)按要求完成下列探究報(bào)告．

【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?/p>

測(cè)定某生鐵樣品中單質(zhì)鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．

【資料支撐】

生鐵中除鐵外，還含有碳、硅、錳、磷和硫等元素．碳在生鐵中以兩種形態(tài)存在，一種是游離碳（石墨），另一種是化合碳（如Fe3C等）；硅、錳、磷、硫存在形式較為復(fù)雜；這些物質(zhì)通常都不與稀硫酸發(fā)生化學(xué)反應(yīng)．

【實(shí)驗(yàn)方案】

生鐵樣品與過量的稀硫酸反應(yīng)，測(cè)定反應(yīng)前后可稱量物質(zhì)的質(zhì)量差．

【實(shí)驗(yàn)過程】

（1）取一只燒杯，稱得其質(zhì)量為70.4g，加入一定量生鐵樣品碎屑，稱得燒杯和樣品的總質(zhì)量為102.4g；

（2）向盛有生鐵樣品的燒杯中加入稀硫酸，邊加邊攪拌，直到燒杯中不再產(chǎn)生氣泡，再加入少量稀硫酸以確保過量，測(cè)得共用去稀硫酸247.3g；

（3）靜置，稱量．稱得燒杯和剩余物質(zhì)的總質(zhì)量為348.7g．

【數(shù)據(jù)處理】計(jì)算該生鐵樣品中單質(zhì)鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是多少？（寫出計(jì)算過程）

【交流討論】

（1）實(shí)驗(yàn)稱量時(shí)稱量物應(yīng)放在托盤天平的　　盤（選填“左”或“右”）；

（2）實(shí)驗(yàn)過程中稀硫酸要過量的原因是　　；

（3）經(jīng)質(zhì)檢部門精確測(cè)定，該樣品中鐵元素的總含量為95.2%．假設(shè)沒有與硫酸反應(yīng)的鐵都以Fe3C形式存在，則樣品中Fe3C的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為　　．

分析：

燒杯中減少的質(zhì)量是生成氫氣的質(zhì)量，根據(jù)鐵與稀硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式可以計(jì)算出樣品中單質(zhì)鐵的質(zhì)量．進(jìn)而計(jì)算出樣品中單質(zhì)鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．

由樣品質(zhì)量和樣品中鐵元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，可以計(jì)算出樣品中鐵元素的總質(zhì)量，去掉單質(zhì)鐵的質(zhì)量，就是沒有與稀硫酸反應(yīng)的鐵元素的質(zhì)量，根據(jù)物質(zhì)中某元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的計(jì)算公式可以計(jì)算出樣品中Fe3C的質(zhì)量，進(jìn)而計(jì)算出樣品中Fe3C的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．

解答：

解：生成氫氣的質(zhì)量為102.4g+247.3g﹣348.7g=1g

設(shè)樣品中單質(zhì)鐵的質(zhì)量為x．

Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑

56             2

x              1g

=，x=28g

樣品中單質(zhì)鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為

×100%=87.5%

稱量是物品放在天平的左盤，砝碼放在天平的右盤．

（3）設(shè)樣品質(zhì)量為100g，則樣品中鐵元素的總質(zhì)量為

100g×95.2%=95.2g．

鐵單質(zhì)的質(zhì)量為100g×87.5%=87.5g

樣品中Fe3C的鐵元素質(zhì)量為95.2g﹣87.5g=7.7g

7.7g÷（×100%）=8.25g

樣品中Fe3C的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為

×100%=8.25%

答：生鐵樣品中單質(zhì)鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為87.5%

（1）左；（2）確保生鐵樣品中鐵單質(zhì)與稀硫酸完全反應(yīng)；（3）8.25%．

　

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：初中化學(xué) 來(lái)源： 題型：閱讀理解

（2009?東城區(qū)二模）在化工生產(chǎn)中，原料往往不能被全部轉(zhuǎn)化成產(chǎn)品．某化工廠用石灰石（雜質(zhì)不溶于水，也不參加反應(yīng)）、純堿、水等原料來(lái)制燒堿溶液，再經(jīng)過濾、蒸發(fā)等步驟制取固體燒堿．某化學(xué)興趣小組對(duì)化工廠倉(cāng)庫(kù)中放置一段時(shí)間的固體燒堿樣品的成分進(jìn)行下列分析和探究．
猜想一：樣品的成分只有氫氧化鈉．
猜想二：樣品中除了氫氧化鈉外，還含有碳酸鈉．
支持這種猜想的依據(jù)是
氫氧化鈉能與空氣中的二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈉
氫氧化鈉能與空氣中的二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈉
．
猜想三：該樣品中除了氫氧化鈉外，還含有氫氧化鈣、碳酸鈉和碳酸鈣．
（1）驗(yàn)證猜想一：取少量固體樣品放入水中，得到澄清溶液并滴入酚酞溶液，觀察到溶液變紅．由此得出的結(jié)論是猜想一正確．
（2）驗(yàn)證猜想二：請(qǐng)你幫助完成下列實(shí)驗(yàn)報(bào)告
實(shí)驗(yàn)步驟 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 結(jié)論
①取少量固體樣品溶于水中 溶液澄清
②
�、僦猩倭咳芤杭尤臌}酸
取①中少量溶液加入鹽酸
．
有氣泡
有氣泡
．		 猜想二正確
化學(xué)方程式為：
Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑
Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑
．
（1）該小組同學(xué)通過反思實(shí)驗(yàn)過程，認(rèn)為猜想一是不正確的，理由是
碳酸鈉溶液呈堿性，能使酚酞溶液變紅
碳酸鈉溶液呈堿性，能使酚酞溶液變紅
．
（2）通過上述探究，他們認(rèn)為提出的猜想三不可能存在．請(qǐng)你幫助分析理由：
氫氧化鈣與碳酸鈉不能共存；碳酸鈣難溶于水，若含這種物質(zhì)，就不會(huì)得到澄清溶液．
氫氧化鈣與碳酸鈉不能共存；碳酸鈣難溶于水，若含這種物質(zhì)，就不會(huì)得到澄清溶液．
．

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科目：初中化學(xué) 來(lái)源： 題型：閱讀理解

某化學(xué)興趣小組對(duì)教材中“測(cè)定空氣中氧氣含量”的實(shí)驗(yàn)（見圖Ⅰ）進(jìn)行了大膽改進(jìn)，設(shè)計(jì)了圖Ⅱ（選用容積為45mL的18×180mm的試管作反應(yīng)容器）實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行，收到了良好的效果，請(qǐng)你對(duì)比分析兩個(gè)實(shí)驗(yàn)，回答下列有關(guān)問題：

（1）實(shí)驗(yàn)過程中，觀察到紅磷燃燒的現(xiàn)象是
發(fā)出黃光、放出熱量、冒出大量的白煙
發(fā)出黃光、放出熱量、冒出大量的白煙
；該反應(yīng)的文字表達(dá)式是
磷+氧氣
點(diǎn)燃
五氧化二磷
磷+氧氣
點(diǎn)燃
五氧化二磷
；上述實(shí)驗(yàn)和拉瓦錫研究空氣成分實(shí)驗(yàn)（將汞與空氣封閉在一起加熱，生成氧化汞）的化學(xué)反應(yīng)都屬于
化合
化合
反應(yīng)（填基本反應(yīng)類型）．
（2）圖Ⅰ實(shí)驗(yàn)不僅可以說(shuō)明氧氣占空氣的體積分?jǐn)?shù)，還可以說(shuō)明氮?dú)饩哂械幕瘜W(xué)性質(zhì)有
不燃燒也不支持燃燒或不與紅磷反應(yīng)
不燃燒也不支持燃燒或不與紅磷反應(yīng)
（只需寫一點(diǎn)）．
（3）用圖Ⅰ實(shí)驗(yàn)裝置測(cè)定的結(jié)果是：集氣瓶?jī)?nèi)水面上升明顯大于瓶?jī)?nèi)空氣體積的
1
5
，你認(rèn)為導(dǎo)致這一結(jié)果的原因是
在將燃著的紅磷伸入裝置時(shí)動(dòng)作緩慢，致使裝置內(nèi)的部分空氣逸散出來(lái)
在將燃著的紅磷伸入裝置時(shí)動(dòng)作緩慢，致使裝置內(nèi)的部分空氣逸散出來(lái)
．（只需寫一點(diǎn)）
（4）某學(xué)生用木炭代替圖Ⅰ中的紅磷，當(dāng)木炭停止燃燒，集氣瓶冷卻到室溫．打開彈簧夾后，發(fā)現(xiàn)水不能進(jìn)入集氣瓶，原因是
木炭燃燒生成二氧化碳?xì)怏w，占了氧氣的空間
木炭燃燒生成二氧化碳?xì)怏w，占了氧氣的空間
，若仍用木炭代替紅磷，對(duì)該生的實(shí)驗(yàn)方案應(yīng)作何改進(jìn)，才能保證實(shí)驗(yàn)成功？（只需答出實(shí)驗(yàn)方案中須改進(jìn)的地方）
在集氣瓶中放一些氫氧化鈉溶液
在集氣瓶中放一些氫氧化鈉溶液
．
（5）圖Ⅱ是該興趣小組的測(cè)定空氣中氧氣含量的改進(jìn)裝置，其實(shí)驗(yàn)的操作步驟如下：
①點(diǎn)燃酒精燈；
②撤去酒精燈，待試管冷卻后松開彈簧夾；
③將少量紅磷平裝入試管中，將20mL的注射器活塞置于10mL刻度處，并按圖Ⅱ中所示的連接方式固定好，再將彈簧夾夾緊橡皮管；
④讀取注射器活塞的數(shù)據(jù)．
你認(rèn)為正確的實(shí)驗(yàn)操作順序是
③①②④
③①②④
（填序號(hào)）；圖Ⅱ?qū)嶒?yàn)中，注射器活塞將從10mL刻度處慢慢前移到約
1
1
mL處才停止；對(duì)照?qǐng)DⅡ?qū)嶒?yàn)，你認(rèn)為圖Ⅰ實(shí)驗(yàn)有何不足之處（回答一點(diǎn)即可）
圖Ⅰ不如圖Ⅱ嚴(yán)密
圖Ⅰ不如圖Ⅱ嚴(yán)密
．
（6）經(jīng)過研究討論后該興趣小組又設(shè)計(jì)了如圖Ⅲ的測(cè)定空氣中氧氣含量的改進(jìn)裝置．
主要操作是：在實(shí)際容積為150mL的集氣瓶里，先裝進(jìn)50mL的水，再按圖連好儀器，按下熱的玻璃棒，白磷立即被點(diǎn)燃．（已知白磷在空氣中燃燒生成五氧化二磷）
①白磷從燃燒到熄滅冷卻的過程中，瓶?jī)?nèi)水面的變化是
先下降后上升
先下降后上升
；若實(shí)驗(yàn)非常成功，最終集氣瓶中水的體積約為
70
70
mL．
②集氣瓶里預(yù)先裝進(jìn)的50mL水，在實(shí)驗(yàn)過程中起到哪些作用？
abc
abc
（填寫序號(hào)）
a．加快集氣瓶冷卻  b．液封導(dǎo)氣管末端以防氣體逸出  c．緩沖集氣瓶?jī)?nèi)氣壓的驟然升高．

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科目：初中化學(xué) 來(lái)源： 題型：解答題

某化學(xué)興趣小組對(duì)教材中“測(cè)定空氣中氧氣含量”的實(shí)驗(yàn)（見圖Ⅰ）進(jìn)行了大膽改進(jìn)，設(shè)計(jì)了圖Ⅱ（選用容積為45mL的18×180mm的試管作反應(yīng)容器）實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行，收到了良好的效果，請(qǐng)你對(duì)比分析兩個(gè)實(shí)驗(yàn)，回答下列有關(guān)問題：

（1）實(shí)驗(yàn)過程中，觀察到紅磷燃燒的現(xiàn)象是________；該反應(yīng)的文字表達(dá)式是________；上述實(shí)驗(yàn)和拉瓦錫研究空氣成分實(shí)驗(yàn)（將汞與空氣封閉在一起加熱，生成氧化汞）的化學(xué)反應(yīng)都屬于________反應(yīng)（填基本反應(yīng)類型）．
（2）圖Ⅰ實(shí)驗(yàn)不僅可以說(shuō)明氧氣占空氣的體積分?jǐn)?shù)，還可以說(shuō)明氮?dú)饩哂械幕瘜W(xué)性質(zhì)有________（只需寫一點(diǎn)）．
（3）用圖Ⅰ實(shí)驗(yàn)裝置測(cè)定的結(jié)果是：集氣瓶?jī)?nèi)水面上升明顯大于瓶?jī)?nèi)空氣體積的數(shù)學(xué)公式，你認(rèn)為導(dǎo)致這一結(jié)果的原因是________．（只需寫一點(diǎn)）
（4）某學(xué)生用木炭代替圖Ⅰ中的紅磷，當(dāng)木炭停止燃燒，集氣瓶冷卻到室溫．打開彈簧夾后，發(fā)現(xiàn)水不能進(jìn)入集氣瓶，原因是________，若仍用木炭代替紅磷，對(duì)該生的實(shí)驗(yàn)方案應(yīng)作何改進(jìn)，才能保證實(shí)驗(yàn)成功？（只需答出實(shí)驗(yàn)方案中須改進(jìn)的地方）________．
（5）圖Ⅱ是該興趣小組的測(cè)定空氣中氧氣含量的改進(jìn)裝置，其實(shí)驗(yàn)的操作步驟如下：
①點(diǎn)燃酒精燈；
②撤去酒精燈，待試管冷卻后松開彈簧夾；
③將少量紅磷平裝入試管中，將20mL的注射器活塞置于10mL刻度處，并按圖Ⅱ中所示的連接方式固定好，再將彈簧夾夾緊橡皮管；
④讀取注射器活塞的數(shù)據(jù)．
你認(rèn)為正確的實(shí)驗(yàn)操作順序是________（填序號(hào)）；圖Ⅱ?qū)嶒?yàn)中，注射器活塞將從10mL刻度處慢慢前移到約________mL處才停止；對(duì)照?qǐng)DⅡ?qū)嶒?yàn)，你認(rèn)為圖Ⅰ實(shí)驗(yàn)有何不足之處（回答一點(diǎn)即可）________．
（6）經(jīng)過研究討論后該興趣小組又設(shè)計(jì)了如圖Ⅲ的測(cè)定空氣中氧氣含量的改進(jìn)裝置．
主要操作是：在實(shí)際容積為150mL的集氣瓶里，先裝進(jìn)50mL的水，再按圖連好儀器，按下熱的玻璃棒，白磷立即被點(diǎn)燃．（已知白磷在空氣中燃燒生成五氧化二磷）
①白磷從燃燒到熄滅冷卻的過程中，瓶?jī)?nèi)水面的變化是________；若實(shí)驗(yàn)非常成功，最終集氣瓶中水的體積約為________mL．
②集氣瓶里預(yù)先裝進(jìn)的50mL水，在實(shí)驗(yàn)過程中起到哪些作用？________（填寫序號(hào)）
a．加快集氣瓶冷卻　b．液封導(dǎo)氣管末端以防氣體逸出　c．緩沖集氣瓶?jī)?nèi)氣壓的驟然升高．

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科目：初中化學(xué) 來(lái)源：東城區(qū)二模 題型：問答題

在化工生產(chǎn)中，原料往往不能被全部轉(zhuǎn)化成產(chǎn)品．某化工廠用石灰石（雜質(zhì)不溶于水，也不參加反應(yīng)）、純堿、水等原料來(lái)制燒堿溶液，再經(jīng)過濾、蒸發(fā)等步驟制取固體燒堿．某化學(xué)興趣小組對(duì)化工廠倉(cāng)庫(kù)中放置一段時(shí)間的固體燒堿樣品的成分進(jìn)行下列分析和探究．
猜想一：樣品的成分只有氫氧化鈉．
猜想二：樣品中除了氫氧化鈉外，還含有碳酸鈉．
支持這種猜想的依據(jù)是______．
猜想三：該樣品中除了氫氧化鈉外，還含有氫氧化鈣、碳酸鈉和碳酸鈣．
（1）驗(yàn)證猜想一：取少量固體樣品放入水中，得到澄清溶液并滴入酚酞溶液，觀察到溶液變紅．由此得出的結(jié)論是猜想一正確．
（2）驗(yàn)證猜想二：請(qǐng)你幫助完成下列實(shí)驗(yàn)報(bào)告
實(shí)驗(yàn)步驟 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 結(jié)論
①取少量固體樣品溶于水中 溶液澄清
②______． ______． 猜想二正確
化學(xué)方程式為：______．
（1）該小組同學(xué)通過反思實(shí)驗(yàn)過程，認(rèn)為猜想一是不正確的，理由是______．
（2）通過上述探究，他們認(rèn)為提出的猜想三不可能存在．請(qǐng)你幫助分析理由：______．

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科目：初中化學(xué) 來(lái)源：北京模擬題 題型：實(shí)驗(yàn)題

在化工生產(chǎn)中，原料往往不能被全部轉(zhuǎn)化成產(chǎn)品。某化工廠用石灰石（雜質(zhì)不溶于水，也不參加反應(yīng)）、純堿、水等原料來(lái)制燒堿溶液，再經(jīng)過濾、蒸發(fā)等步驟制取固體燒堿。某化學(xué)興趣小組對(duì)化工廠倉(cāng)庫(kù)中放置一段時(shí)間的固體燒堿樣品的成分進(jìn)行下列分析和探究。
【提出猜想】(1)猜想一：樣品的成分只有氫氧化鈉。
猜想二：樣品中除了氫氧化鈉外，還含有碳酸鈉。支持這種猜想的依據(jù)是________。
猜想三：該樣品中除了氫氧化鈉外，還含有氫氧化鈣、碳酸鈉和碳酸鈣。
【實(shí)驗(yàn)與結(jié)論】驗(yàn)證猜想一：取少量固體樣品放入水中，得到澄清溶液并滴入酚酞溶液，觀察到溶液變紅。由此得出的結(jié)論是猜想一正確。
(2)驗(yàn)證猜想二：請(qǐng)你幫助完成下列實(shí)驗(yàn)報(bào)告
【反思與評(píng)價(jià)】(3)該小組同學(xué)通過反思實(shí)驗(yàn)過程，認(rèn)為猜想一是不正確的，理由是____________。
(4)通過上述探究，他們認(rèn)為提出的猜想三不可能存在。請(qǐng)你幫助分析理由：____________________。

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