Question

17．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(shí)會放熱的原理．

（1）發(fā)熱劑需接觸到空氣才會發(fā)熱，原因是鐵要與氧氣和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　　　　�、诩涌扈F生銹　　　�、蹧]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(jìn)行了五次稱量，數(shù)據(jù)記錄如下表：

反應(yīng)時(shí)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(shí)驗(yàn)．
①實(shí)驗(yàn)中加熱前要緩緩?fù)ㄈ胍欢螘r(shí)間氮?dú)猓�作用是排出裝置中的空氣．停止加熱后還要緩緩?fù)ㄈ胍欢螘r(shí)間氮?dú)�，否則會導(dǎo)致測定的結(jié)果偏小（填“偏大”、“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2NaOH+CO₂═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)（寫出計(jì)算過程）．

Answer 1

分析 （1）鐵和水、氧氣同時(shí)接觸時(shí)容易生銹；
（2）酸、鹽溶液能夠促進(jìn)鐵制品生銹；
（3）根據(jù)表中數(shù)據(jù)可以判斷m的值；
鐵和稀鹽酸反應(yīng)生成氯化亞鐵和氫氣，反應(yīng)前后的質(zhì)量差即為反應(yīng)生成氫氣的質(zhì)量，根據(jù)氫氣的質(zhì)量可以計(jì)算鐵的質(zhì)量；
高溫條件下，氧化鐵和木炭反應(yīng)生成鐵和二氧化碳，二氧化碳能夠被氫氧化鈉溶液吸收，氫氧化鈉溶液增加的質(zhì)量即為反應(yīng)生成二氧化碳的質(zhì)量，根據(jù)二氧化碳的質(zhì)量
可以計(jì)算氧化鐵的質(zhì)量，進(jìn)一步可以計(jì)算已變質(zhì)的“取暖片”樣品中Fe₂O₃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．

解答 解：（1）發(fā)熱劑需接觸到空氣才會發(fā)熱，原因是鐵要與氧氣和水共同作用才會生銹．
故填：氧氣和水．
（2）“取暖片”中的氯化鈉作用是加快鐵生銹．
故填：②．
（3）Ⅰ．①由表中提供的數(shù)據(jù)可知，t₃時(shí)燒杯和藥品質(zhì)量不再減小，說明反應(yīng)已經(jīng)進(jìn)行徹底，因此表格中m的值為25.5．
故填：25.5．
②設(shè)“取暖片”樣品中鐵粉的質(zhì)量為x，
鐵和稀鹽酸反應(yīng)生成氫氣的質(zhì)量為：5.7g+10.0g+10.0g-25.5g=0.2g，
Fe+2HCl═FeCl₂+H₂↑，
56             2
x             0.2g
$\frac{56}{x}$=$\frac{2}{0.2g}$，
x=5.6g，
故填：5.6．
Ⅱ．①實(shí)驗(yàn)中加熱前要緩緩?fù)ㄈ胍欢螘r(shí)間氮?dú)猓�作用是排出裝置中的空氣；
停止加熱后還要緩緩?fù)ㄈ胍欢螘r(shí)間氮?dú)猓�否則反應(yīng)生成的二氧化碳不能被b裝置完全吸收，從而導(dǎo)致測定的結(jié)果偏�。�
故填：排出裝置中的空氣；偏�。�
②充分反應(yīng)后，乙同學(xué)測定b中的試劑增加了3.3g，說明反應(yīng)生成了3.3g二氧化碳；
試劑是氫氧化鈉溶液，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2NaOH+CO₂═Na₂CO₃+H₂O．
故填：氫氧化鈉；2NaOH+CO₂═Na₂CO₃+H₂O．
③設(shè)氧化鐵的質(zhì)量為y，
2Fe₂O₃+3C $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$4Fe+3CO₂↑，
  320             132
   y              3.3g
$\frac{320}{y}$=$\frac{132}{3.3g}$，
y=8g，
樣品中Fe₂O₃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：$\frac{8g}{10g}$×100%=80%，
答：樣品中Fe₂O₃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為80%．

點(diǎn)評 本題主要考查學(xué)生運(yùn)用假設(shè)法和化學(xué)方程式進(jìn)行計(jì)算和推斷的能力，同時(shí)考查了分析表中數(shù)據(jù)的能力，計(jì)算時(shí)要注意規(guī)范性和準(zhǔn)確性．