Question

加熱一黑色粉末固體，并將所得氣體通入50克燒堿溶液中發(fā)現(xiàn)溶液變成了54.4克，再用146克10%的鹽酸滴加剩余黑色粉末固體，黑色粉末固體恰好全部溶解． （提示：Fe₃O₄+8HCl=2FeCl₃+FeCl₂+4H₂O）
（1）判斷黑色粉末固體的組成． 
（2）求黑色粉末固體中各物質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．

Answer 1

考點(diǎn)：根據(jù)化學(xué)反應(yīng)方程式的計(jì)算

專題：有關(guān)化學(xué)方程式的計(jì)算

分析：由題目內(nèi)容可知加熱黑色固體粉末后能生成氣體，且該氣體能與燒堿溶液反應(yīng)，所以該氣體可能是二氧化碳，則黑色粉末可能是碳和四氧化三鐵，據(jù)此利用Fe₃O₄+2C

高溫  .

3Fe+2CO₂↑ Fe₃O₄+8HCl=2FeCl₃+FeCl₂+4H₂O求出相關(guān)的四氧化三鐵的質(zhì)量即可；

解答：解：（1）加熱一黑色粉末固體，并將所得氣體通入50克燒堿溶液中發(fā)現(xiàn)溶液變成了54.4克，可以猜測該黑色固體在加熱后生成了二氧化碳，且燒堿溶液增重值即是生成的二氧化碳的質(zhì)量，則黑色粉末固體為Fe₃O₄和C；
（2）碳和四氧化三鐵反應(yīng)生成二氧化碳的質(zhì)量=54.4g-50g=4.4g，再用146克10%的鹽酸滴加剩余黑色粉末固體，黑色粉末固體恰好全部溶解，說明加熱時(shí)碳完全反應(yīng)；
設(shè)反應(yīng)的四氧化三鐵的質(zhì)量是x，生成鐵的質(zhì)量是y，反應(yīng)的碳的質(zhì)量是z
Fe₃O₄+2C

高溫  .

3Fe+2CO₂↑
232   24      168  88
 x    z        y   4.4g

232

x

=

24

z

=

168

y

=

88

4.4g

x=11.6g  y=8.4g  z=1.2g
設(shè)與生成鐵反應(yīng)的鹽酸質(zhì)量是w
Fe+2HCl=FeCl₂+H₂↑
56  73
8.4g w

56

8.4g

=

73

w

w=10.95g
故與四氧化三鐵的鹽酸質(zhì)量是146g×10%-10.95g=3.65g
設(shè)與鹽酸反應(yīng)四氧化三鐵質(zhì)量是n
Fe₃O₄+8HCl=2FeCl₃+FeCl₂+4H₂O
232   292
n     3.65g

232

n

=

292

3.65g

n=2.9g
故原黑色固體中四氧化三鐵的質(zhì)量是2.9g+11.6g=14.5g  碳的質(zhì)量是1.2g；
則四氧化三鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是

14.5g

14.5g+1.2g

×100%=92.4%，碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是1-92.4%=7.6%
故答案為：（1）黑色粉末固體的組成是碳和四氧化三鐵；（2）黑色固體中四氧化三鐵和碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別是92.4%、1.6%．

點(diǎn)評：此題是依據(jù)化學(xué)方程式計(jì)算的考查題，解題的關(guān)鍵是掌握物質(zhì)間的反應(yīng)特點(diǎn)，題目難度較大．