Question

10．鐵是生活中常用的金屬，如圖1是某“取暖片”外包裝的圖片．該“取暖片”中發(fā)熱劑主要成分有鐵粉、氯化鈉、水、活性炭等，其發(fā)熱是利用鐵生銹時會放熱的原理．
（1）發(fā)熱劑需接觸到空氣才會發(fā)熱，原因是鐵要與氧氣、水共同作用才會生銹．

（2）“取暖片”中的氯化鈉作用是②（填序號）
①溶于水放熱     ②加快鐵生銹    ③沒有任何用途
（3）化學(xué)興趣小組的甲、乙二位同學(xué)對“取暖片”的成分產(chǎn)生了興趣．
Ⅰ．甲同學(xué)測定新的“取暖片”中鐵粉的含量．取5.7g“取暖片”樣品，投入裝有10.0g稀鹽酸（足量）的燒杯（燒杯質(zhì)量10.0g）中．在化學(xué)反應(yīng)過程中對燒杯進行了五次稱量，數(shù)據(jù)記錄如下表：

反應(yīng)時間	t0	t1	t2	t3	t4
燒杯和藥品質(zhì)量/g	25.7	25.6	25.5	25.5	m

①表格中m的值為25.5克；②5.7g“取暖片”樣品中鐵粉的質(zhì)量為5.6克
Ⅱ．乙同學(xué)測定一包已變質(zhì)“取暖片”中Fe₂O₃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．取10g已變質(zhì)“取暖片”樣品與過量的木炭粉混合，如圖2所示裝置完成實驗．
①實驗中加熱前要緩緩?fù)ㄈ胍欢螘r間氮氣，作用是排凈裝置內(nèi)的空氣．停止加熱后還要緩緩?fù)ㄈ胍欢螘r間氮氣，否則會導(dǎo)致測定的結(jié)果偏�。ㄌ睢捌�大”、“偏小”）．
②充分反應(yīng)后，乙同學(xué)測定b中的試劑增加了3.3g，b中的試劑是氫氧化鈉溶液，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為CO₂+2NaOH═Na₂CO₃+H₂O．
③請幫乙同學(xué)求出已變質(zhì)的“取暖片”樣品中Fe₂O₃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)鐵生銹的條件考慮；（2）根據(jù)鐵生銹的影響因素考慮；（3）Ⅰ．①根據(jù)表中數(shù)據(jù)判斷反應(yīng)是否完全反應(yīng)；②根據(jù)質(zhì)量的減少量是生成氫氣的質(zhì)量，根據(jù)氫氣的質(zhì)量計算出參加反應(yīng)的鐵的質(zhì)量；Ⅱ．①根據(jù)通入氮氣的作用回答本題考慮；②本題主要是利用b中的試劑質(zhì)量的增加量是生成二氧化碳的質(zhì)量，所以b中試劑是用來吸收二氧化碳的，所以可以用堿溶液；③根據(jù)b中的試劑增加了3.3g是二氧化碳的質(zhì)量，根據(jù)二氧化碳的質(zhì)量計算出氧化鐵的質(zhì)量，再用氧化鐵的質(zhì)量除以樣品質(zhì)量即可．

解答 解：（1）鐵生銹條件是鐵與氧氣和水共同作用的結(jié)果；
（2）在有鹽分的條件下能促進鐵生銹，加快生銹速度；
（3）Ⅰ．①根據(jù)質(zhì)量的減少量是生成氫氣的質(zhì)量，由圖示數(shù)據(jù)可知到了t₂已經(jīng)反應(yīng)完了，所以t₄燒杯和藥品質(zhì)量是不變的，還是25.5克；
②根據(jù)質(zhì)量的減少量是生成氫氣的質(zhì)量：25.7g-25.5g=0.2g，設(shè)要生成0.2g氫氣需要鐵的質(zhì)量為X則：
Fe+2HCl═FeCl₂+H₂↑
56             2
X             0.2g
根據(jù)：$\frac{56}{x}=\frac{2}{0.2g}$
解得X=5.6g；
Ⅱ．①加熱前要緩緩?fù)ㄈ胍欢螘r間氮氣是為了排凈裝置內(nèi)的空氣，否則空氣中氧氣會與木炭反應(yīng)，生成二氧化碳而造成誤差；停止加熱后還要緩緩?fù)ㄈ胍欢螘r間氮氣，是為了把反應(yīng)生成的二氧化碳都趕入b裝置內(nèi)，否則有部分二氧化碳會留在裝置內(nèi)，使二氧化碳量減少，計算的氧化鐵質(zhì)量會減少，結(jié)果偏�。�
②本題主要是利用b中的試劑質(zhì)量的增加量是生成二氧化碳的質(zhì)量，根據(jù)二氧化碳的質(zhì)量計算出氧化鐵的質(zhì)量，所以b中試劑是用來吸收二氧化碳的，所以可以用堿溶液，即氫氧化鈉溶液，反應(yīng)物是氫氧化鈉和二氧化碳，生成物是碳酸鈉和水，用觀察法配平即可；
③根據(jù)b中的試劑增加了3.3g是二氧化碳的質(zhì)量，設(shè)要生成3.3g二氧化碳需要參加反應(yīng)的氧化鐵的質(zhì)量為Y則：
2Fe₂O₃+3C$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$4Fe+3CO₂
 320               132
  Y                3.3g
根據(jù)：$\frac{320}{y}=\frac{132}{3.3g}$
解得Y=8g，已變質(zhì)的“取暖片”樣品中Fe₂O₃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)：$\frac{8g}{10g}×100%$=80%．
故答案為：（1）氧氣、水；（2）②；（3）Ⅰ．①25.5；②5.6；Ⅱ．①排凈裝置內(nèi)的空氣；偏小；②氫氧化鈉；CO₂+2NaOH═Na₂CO₃+H₂O；③樣品中Fe₂O₃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)80%．

點評 解答本題關(guān)鍵是知道鐵與鹽酸反應(yīng)時根據(jù)質(zhì)量的減少量是生成氫氣的質(zhì)量，再根據(jù)氫氣的質(zhì)量算出鐵的質(zhì)量；碳與氧化鐵反應(yīng)時根據(jù)b質(zhì)量的增加量是生成的二氧化碳的質(zhì)量，根據(jù)二氧化碳的質(zhì)量計算出氧化鐵的質(zhì)量，再算質(zhì)量分?jǐn)?shù)．