Question

煤是目前人類使用的最主要燃料．工業(yè)上，煤炭燃燒前進行粉碎的目的是增大煤與空氣（或氧氣）的接觸面積．煤隔絕空氣加強熱得到的焦炭，是冶鐵的重要原料．為了測定某赤鐵礦中氧化鐵的質量分數，化學興趣小組的同學設計了兩種實驗方案（假設該赤鐵礦中的雜質既不溶于水，也不發(fā)生反應）．
方案I  取8.00g赤鐵礦粉，加入足量稀硫酸，完全反應后過濾，得到1.60g濾渣．則赤鐵礦粉中氧化鐵的質量分數為

 

．
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熱，充分反應．測得氫氧化鈉溶液反應前后質量增加了1.32g．如果產生的二氧化碳被氫氧化鈉溶液完全吸收，根據所學反應3C+2Fe₂O₃

加熱  .

4Fe+3CO₂計算，赤鐵礦粉中氧化鐵的質量分數為

 

．
【實驗反思】方案Ⅱ中硬質玻璃管內原有的空氣對實驗結果有影響，這會導致測出的氧化鐵的質量分數

 

（選填“偏大”、“偏小”或“不變”）．
【實驗分析】方案I測出的氧化鐵的質量分數明顯大于方案Ⅱ測出的結果，可能的原因是

 

（寫出一種即可）．

Answer 1

考點：根據化學反應方程式的計算

專題：綜合計算（圖像型、表格型、情景型計算題）

分析：方案I：赤鐵礦粉的質量減去濾渣的質量為氧化鐵的質量，從而進一步可求出赤鐵礦粉中氧化鐵的質量分數；
方案Ⅱ：氫氧化鈉溶液因為吸收二氧化碳質量增加，增加的質量即為二氧化碳的質量，根據二氧化碳的質量可求出氧化鐵的質量，進一步求出赤鐵礦粉中氧化鐵的質量分數；
【實驗反思】根據影響實驗結果的因素分析；
【實驗分析】根據二氧化碳能否全部吸收分析．

解答：解：方案I 則赤鐵礦粉中氧化鐵的質量分數為：

8.00g-1.60g

8.00g

×100%=80%．
方案Ⅱ
設赤鐵礦粉中氧化鐵的質量為X．
3C+2Fe₂O₃

△   .

4Fe+3CO₂
    320          132
     X           1.32g

320

x

=

132

1.32g

，
解得：X=3.20g
赤鐵礦粉中氧化鐵的質量分數為：

3.20g

8.00g

×100%=40%
【實驗反思】方案Ⅱ中硬質玻璃管內原有的空氣中有二氧化碳氣體，這會導致測出氫氧化鈉溶液增加的質量偏大，從而計算出的氧化鐵的質量分數偏大．
【實驗分析】方案I測出的氧化鐵的質量分數明顯大于方案Ⅱ測出的結果，可能的原因是生成的二氧化碳與過量的碳反應生成一氧化碳，不能全部被氫氧化鈉溶液吸收．
答案：方案I  　 80%．
方案Ⅱ40%．
【實驗反思】偏大．
【實驗分析】生成的二氧化碳不能全部被氫氧化鈉溶液吸收．

點評：本題綜合性較強，可謂考查詳盡，即考查了知識，又培養(yǎng)了學生的細心、耐心分析解決問題的能力．