Question

19．小強為了探究某冶煉廠赤鐵礦石中氧化鐵的質(zhì)量分數(shù)，設(shè)計了如圖所示的裝置進行實驗，測得赤鐵礦石中氧化鐵的質(zhì)量分數(shù)為80%．現(xiàn)煉鐵廠利用該赤鐵礦石5000t，理論上可煉出含鐵98%的生鐵的質(zhì)量是2857噸．在利用如圖裝置進行實驗時，小強得到如下兩組數(shù)據(jù)（雜質(zhì)不參加反應(yīng)）
你認為他應(yīng)該選用了A（填“A”或“B”）組數(shù)據(jù)來計算赤鐵礦石中氧化鐵的質(zhì)量分數(shù)；結(jié)合裝置圖回答他不選用另一組數(shù)據(jù)計算的原因石灰水也會吸收空氣中的二氧化碳，導(dǎo)致數(shù)據(jù)m₄有誤差．

	反應(yīng)前	反應(yīng)后
A組	玻璃管和赤鐵礦石樣品的質(zhì)量m1g	玻璃管和固體物質(zhì)的質(zhì)量m2g
B組	燒杯和澄清石灰水的質(zhì)量m3g	燒杯和燒杯中物質(zhì)的質(zhì)量m4g

Answer 1

分析 （1）根據(jù)CO還原氧化鐵的反應(yīng)化學(xué)方程式可得知，反應(yīng)前氧化鐵中鐵元素全部被還原成生鐵中的鐵，因此，利用反應(yīng)的化學(xué)方程式由氧化鐵的質(zhì)量可計算出生鐵中鐵的質(zhì)量，然后再利用生成中鐵的質(zhì)量分數(shù)計算出所得生鐵的質(zhì)量；
（2）A組實驗前后的質(zhì)量差為被還原的氧化鐵中氧元素的質(zhì)量，由此數(shù)據(jù)可準確計算出鐵礦石中氧化鐵的質(zhì)量及質(zhì)量分數(shù)；而B組實驗前后的質(zhì)量差為石灰水吸收二氧化碳的質(zhì)量，燒杯內(nèi)的石灰水可能會吸收空氣中二氧化碳而使質(zhì)量差出現(xiàn)較大偏差而影響計算結(jié)果．

解答 解：（1）設(shè)得到生鐵的質(zhì)量為x
Fe₂O₃+3CO$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂
160                   112
5000t×80%    x×98%
$\frac{160}{5000t×80%}=\frac{112}{x×98%}$
x=2857t
（2）A組實驗中反應(yīng)前后的質(zhì)量差為被還原的氧化鐵中氧元素的質(zhì)量，由A組實驗數(shù)據(jù)可準確計算出鐵礦石中氧化鐵的質(zhì)量及質(zhì)量分數(shù)；而B組實驗中如果澄清石灰水吸收了空氣中的二氧化碳，可使得反應(yīng)前后質(zhì)量差增大，影響根據(jù)二氧化碳質(zhì)量所計算的氧化鐵的質(zhì)量及其質(zhì)量分數(shù)，故不宜使用該組數(shù)據(jù)進行計算；
答案：（1）2857；（2）A，石灰水也會吸收空氣中的二氧化碳，導(dǎo)致數(shù)據(jù)m₄有誤差．

點評 根據(jù)化學(xué)方程式進行計算時，所使用物質(zhì)的質(zhì)量應(yīng)為純凈物的質(zhì)量，含雜質(zhì)的物質(zhì)的質(zhì)量不能直接代入方程式進行計算．