Question

為了測定某赤鐵礦中氧化鐵的質(zhì)量分數(shù)，化學(xué)興趣小組的同學(xué)設(shè)計了兩種實驗方案（假設(shè)該赤鐵礦中的雜質(zhì)既不溶于水，也不發(fā)生反應(yīng)）．
【資料】CuO、Fe₂O₃等金屬氧化物與酸反應(yīng)，生成金屬化合物和水，金屬元素化合價反應(yīng)前后不變，如：CuO+H₂SO₄═CuSO₄+H₂O．請寫出氧化鐵與稀硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式

 

【實驗探究】方案Ⅰ取8g赤鐵礦粉，加入足量稀硫酸，完全反應(yīng)后過濾，得到1.6g濾渣．則赤鐵礦粉中氧化鐵的質(zhì)量分數(shù)為

 

．
方案Ⅱ如圖，取8g赤鐵礦粉與過量的焦炭粉混合后加強熱，充分反應(yīng)．測得氫氧化鈉溶液反應(yīng)前后質(zhì)量增加了1.32g．如果產(chǎn)生的二氧化碳被氫氧化鈉溶液完全吸收，根據(jù)所學(xué)反應(yīng)3C+2Fe₂O₃

高溫  .

4Fe+3CO₂↑計算，赤鐵礦粉中氧化鐵的質(zhì)量分數(shù)為

 

．
【實驗分析】方案Ⅰ測出的氧化鐵的質(zhì)量分數(shù)明顯大于方案Ⅱ的結(jié)果，可能的原因是

 

（寫一種即可）．
【實驗反思】方案Ⅱ中點燃酒精噴燈前緩慢通入氮氣的作用是

 

，若省去此操作則會導(dǎo)致測出的氧化鐵的質(zhì)量分數(shù)

 

（選填“偏大”、“偏小”或“不變”）．

Answer 1

考點：實驗探究物質(zhì)的組成成分以及含量,酸的化學(xué)性質(zhì),碳的化學(xué)性質(zhì),根據(jù)化學(xué)反應(yīng)方程式的計算

專題：科學(xué)探究

分析：【資料】根據(jù)氧化鐵與稀硫酸的反應(yīng)，寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式
【實驗探究】方案I：赤鐵礦粉的質(zhì)量減去濾渣的質(zhì)量為氧化鐵的質(zhì)量，從而進一步可求出赤鐵礦粉中氧化鐵的質(zhì)量分數(shù)；
方案Ⅱ：氫氧化鈉溶液因為吸收二氧化碳質(zhì)量增加，增加的質(zhì)量即為二氧化碳的質(zhì)量，根據(jù)二氧化碳的質(zhì)量可求出氧化鐵的質(zhì)量，進一步求出赤鐵礦粉中氧化鐵的質(zhì)量分數(shù)；
【實驗分析】根據(jù)二氧化碳能否全部吸收等分析；
【實驗反思】根據(jù)空氣中含有二氧化碳等分析．

解答：解：【資料】氧化鐵與稀硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Fe₂O₃+3H₂SO₄=Fe₂（SO₄）₃+3H₂O；
【實驗探究】方案I：則赤鐵礦粉中氧化鐵的質(zhì)量分數(shù)為：

8．g-1.6g

8g

×100%=80%；
方案Ⅱ：
解：設(shè)赤鐵礦粉中氧化鐵的質(zhì)量為X．
     3C+2Fe₂O₃

高溫  .

4Fe+3CO₂
         320            132
         X              1.32g
     

320

132

=

x

1.32g

  解得：X=3.2g
     赤鐵礦粉中氧化鐵的質(zhì)量分數(shù)為：

3.2g

8g

×100%=40%
【實驗分析】方案Ⅰ測出的氧化鐵的質(zhì)量分數(shù)明顯大于方案Ⅱ的結(jié)果，可能的原因是方案Ⅱ生成的二氧化碳與過量的碳反應(yīng)生成一氧化碳，不能全部被氫氧化鈉溶液吸收
【實驗反思】由于硬質(zhì)玻璃管中含有空氣，空氣中含有二氧化碳等，所以，方案Ⅱ中點燃酒精噴燈前緩慢通入氮氣的作用是將裝置內(nèi)的空氣排盡，若省去此操作則會導(dǎo)致測出的氧化鐵的質(zhì)量分數(shù)偏大．
故答為：【資料】Fe₂O₃+3H₂SO₄=Fe₂（SO₄）₃+3H₂O；
【實驗探究】方案I：80%；方案Ⅱ：40%；
【實驗分析】方案Ⅱ生成的二氧化碳與過量的碳反應(yīng)生成一氧化碳，不能全部被氫氧化鈉溶液吸收；
【實驗反思】將裝置內(nèi)的空氣排盡，偏大．

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(xué)生的細心、耐心分析解決問題的能力．