Question

為了測定某些磁鐵礦中四氧化三鐵的質(zhì)量，甲、乙兩組同學根據(jù)磁鐵礦與一氧化碳反應的原理，分別利用兩種方法測定了磁鐵礦樣品中四氧化三鐵的質(zhì)量分數(shù)．已知磁鐵鐵礦與一氧化碳反應的化學方程式如下（假設磁鐵礦中的雜質(zhì)不參加反應）：Fe₃O₄+4CO 

高溫  .

3Fe+4CO₂．（計算最終結(jié)果保留小數(shù)點后一位）
（1）甲組同學取該磁鐵樣品10g，與足量的一氧化碳充分反應，并將產(chǎn)生的氣體通入足量的氫氧化鈉的溶液中，溶液的質(zhì)量增加了5.5g．請你根據(jù)甲組同學的實驗數(shù)據(jù)，計算出磁鐵礦樣品中四氧化三鐵的質(zhì)量分數(shù)．
（2）乙組同學取該磁鐵樣品10g，與足量的一氧化碳充分反應，測得反應后固體物質(zhì)的質(zhì)量為8g．請你根據(jù)乙組同學的實驗數(shù)據(jù)，計算出磁鐵礦樣品中四氧化三鐵的質(zhì)量分數(shù)．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)題意，溶液增加的質(zhì)量5.5g即還原四氧化鐵生成二氧化碳的質(zhì)量，根據(jù)反應的化學方程式，由二氧化碳質(zhì)量計算參加反應四氧化三鐵的質(zhì)量，并完成磁鐵礦樣品中四氧化三鐵的質(zhì)量分數(shù)的計算；
（2）根據(jù)還原四氧化三鐵的反應可知，樣品與充分反應后固體物質(zhì)的質(zhì)量差即為四氧化三鐵中氧元素的質(zhì)量，利用四氧化三鐵中氧元素的質(zhì)量分數(shù)，由此氧元素質(zhì)量計算四氧化三鐵的質(zhì)量，并完成磁鐵礦樣品中四氧化三鐵的質(zhì)量分數(shù)的計算．

解答：解：（1）設樣品中Fe₃O₄的質(zhì)量為x．
Fe₃O₄+4CO

高溫  .

3Fe+4CO₂
232               176
x                 5.5g

232

x

=

176

5.5g

 
解得x=7.25g
樣品中Fe₃O₄的質(zhì)量分數(shù)為

7.25g

10g

×100%=72.5%
答：磁鐵礦樣品中四氧化三鐵的質(zhì)量分數(shù)為72.5%；
（2）設樣品中Fe₃O₄的質(zhì)量為x．（不要將8g固體理解為鐵，還含有為反應的雜質(zhì)）
Fe₃O₄+4CO

高溫  .

3Fe+4CO₂  固體質(zhì)量差量△m
232             168           64
x                             （10g-8g）=2g

232

64

=

x

2g

x=7.25g
樣品中Fe₃O₄的質(zhì)量分數(shù)為

7.25g

10g

×100%=72.5%
答：磁鐵礦樣品中四氧化三鐵的質(zhì)量分數(shù)為72.5%．

點評：有時同一道題有不同的解題方法，我們可以根據(jù)實驗的簡易程度、或計算的繁簡程度進行篩選．