Question

4．某鐵礦粉，主要成分為鐵的氧化物，一學生利用實驗作進一步分析，過程及數(shù)據(jù)如下（注：鐵礦粉中雜質(zhì)不參與下列過程中的反應(yīng)）：
步驟一：取29g該鐵礦粉在CO氣流中充分加熱，將反應(yīng)后的氣體用燒堿溶液充分吸收，燒堿溶液增重13.2g．
步驟二：將上述加熱后的固體取出后，再向固體逐漸滴加入稀硫酸，測得產(chǎn)生氣體與滴入稀硫酸的質(zhì)量關(guān)系如圖：
通過計算回答下列問題：
（1）步驟一中生成氣體的質(zhì)量13.2g，步驟二中固體充分反應(yīng)后，產(chǎn)生氣體的質(zhì)量為0.6g．
（2）所用稀硫酸溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)為4.9%．（寫出具體計算步驟）
（3）該鐵的氧化物化學式為B（填字母）
A、Fe₂O₃    B、FeO    C、Fe₃O₄．

Answer 1

分析 由于氫氧化鈉只能和二氧化碳反應(yīng)，所以可知溶液的質(zhì)量增加量是吸收的二氧化碳的質(zhì)量，而由圖可以看出生成的氫氣的質(zhì)量為0.6g．根據(jù)生成的氫氣的質(zhì)量和對應(yīng)的化學方程式可求參加反應(yīng)的鐵的質(zhì)量和和硫酸中溶質(zhì)的質(zhì)量，進而求算稀硫酸中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)．而二氧化碳中氧元素的一半來自于鐵的氧化物，可求鐵的氧化物中氧元素的質(zhì)量，進而根據(jù)鐵的質(zhì)量和氧元素的質(zhì)量確定其化學式．

解答 解：由于氫氧化鈉只能和二氧化碳反應(yīng)，所以可知溶液的質(zhì)量增加量是吸收的二氧化碳的質(zhì)量，所以步驟一中生成的二氧化碳的質(zhì)量為13.2g，而由圖可以看出步驟二中生成的氫氣的質(zhì)量為0.6g．
設(shè)參加反應(yīng)的鐵的質(zhì)量為x，稀硫酸中溶質(zhì)的質(zhì)量為y
Fe+H₂SO₄=FeSO₄+H₂↑
56    98                  2
x       y                   0.6g
$\frac{56}{x}$=$\frac{98}{y}$=$\frac{2}{0.6g}$
x=16.8g
y=29.4g
所用稀硫酸溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)為$\frac{29.4g}{600g}$×100%=4.9%
由于反應(yīng)是一氧化碳轉(zhuǎn)化為二氧化碳，所以二氧化碳中氧元素的一半來自于鐵的氧化物，則鐵的氧化物中氧元素的質(zhì)量13.2g×$\frac{16×2}{12+16×2}$×100%×$\frac{1}{2}$=4.8g
設(shè)氧化物的化學式為Fe_aO_b．
則$\frac{56a}{16b}$=$\frac{16.8g}{4.8g}$
$\frac{a}$=$\frac{1}{1}$
故鐵的氧化物為FeO．故選：B．
故答案為：（1）13.2；0.6．
（2）4.9%．
（3）B．

點評 根據(jù)化學方程式計算時，第一要正確書寫化學方程式，第二要使用正確的數(shù)據(jù)，第三計算過程要完整．