Question

19．我國(guó)礦物種類齊全，儲(chǔ)量豐富．工業(yè)上從從含有金屬元素的礦石中提煉金屬．其中赤鐵礦是煉鐵的主要原料．請(qǐng)回答下列問題：
I．鐵制品廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)、生活中．
（1）下列不屬于鐵合金的是A（選填字母）．
A．Fe（OH）₃    B．生鐵    C．不銹鋼    
（2）鐵釘生銹，屬于化學(xué)變化（選填“物理”“化學(xué)”）：如圖1是探究鐵釘在不同條件下發(fā)生生銹的實(shí)驗(yàn)，其中鐵銹蝕最快的是B（選填字母）．
II．赤鐵礦（主要成分為Fe₂O₃）可用于生產(chǎn)催化劑．
（3）在Fe₂O₃中，氧元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%．
（4）赤鐵礦經(jīng)提純后得到的純凈Fe₂O₃可用于生產(chǎn)某種工業(yè)催化劑（主要成分為FeO和Fe₂O₃），其反應(yīng)原理為：2 Fe₂O₃+C$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$4FeO+CO₂↑．現(xiàn)將焦炭和過量的Fe₂O₃混合均勻，按上述原理充分反應(yīng)，如圖2為固體混合物的質(zhì)量隨反應(yīng)時(shí)間的變化曲線．
①由圖可知：生成CO₂氣體的質(zhì)量為1.1g．
②計(jì)算反應(yīng)后固體混合物中FeO的質(zhì)量分?jǐn)?shù)（請(qǐng)根據(jù)化學(xué)方程式寫出完整的計(jì)算步驟）．

Answer 1

分析 （1）合金是指在金屬中加入了某些金屬或者非金屬而具備金屬性質(zhì)的混合物，其主要成分應(yīng)該是金屬單質(zhì)；
（2）化學(xué)變化是生成新物質(zhì)的變化；
（3）根據(jù)化學(xué)式求算元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)；
（4）根據(jù)質(zhì)量守恒定律可知，過程中質(zhì)量的減少是因?yàn)樯�成了二氧化碳，所以可以求算二氧化碳的質(zhì)量，根據(jù)二氧化碳的質(zhì)量和對(duì)應(yīng)的化學(xué)方程式求算FeO的質(zhì)量，進(jìn)而求算對(duì)應(yīng)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．

解答 解：
（1）合金是指在金屬中加入了某些金屬或者非金屬而具備金屬性質(zhì)的混合物，其主要成分應(yīng)該是金屬單質(zhì)．
A．Fe（OH）₃   是含鐵的化合物，而非混合物，不是合金；
 B．生鐵是含碳量為2%～4.3%的合金；
 C．不銹鋼，是含有鉻、鎳以及含碳量為0.03%～2%的合金．
故選：A．    
（2）鐵釘生銹，鐵銹是主要成分為氧化鐵的物質(zhì)，不同于鐵，所以該變化為化學(xué)變化．鐵在接觸空氣和水以及鹽的情況下生銹最快，故選：B．
（3）在Fe₂O₃中，氧元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為$\frac{16×3}{56×2+16×3}$×100%=30%．
（4）由圖和質(zhì)量守恒定律可得，生成CO₂氣體的質(zhì)量為 21.1g=-20.0g=1.1g．
設(shè)反應(yīng)后固體混合物中FeO的質(zhì)量為x
2 Fe₂O₃+C$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$4FeO+CO₂↑
                         288    44
                         x       1.1g
$\frac{288}{44}$=$\frac{x}{1.1g}$
x=7.2g
反應(yīng)后固體混合物中FeO的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為$\frac{7.2g}{20.0g}$×100%=36.0%
故答案為：（1）A．
（2）化學(xué)； B．
（3）30%．
（4）
①1.1．
②36.0%

點(diǎn)評(píng) 根據(jù)化學(xué)方程式計(jì)算時(shí)，第一要正確書寫化學(xué)方程式，第二要使用正確的數(shù)據(jù)，第三計(jì)算過程要完整．