Question

某同學(xué)為測(cè)定10g某赤鐵礦石中氧化鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，利用稀硫酸和鋅粒制取氫氣，設(shè)計(jì)了下圖所示的裝置，進(jìn)行有關(guān)的實(shí)驗(yàn)探究（提示：3H₂+Fe₂O₃

高溫  .

2Fe+3H₂O；雜質(zhì)不參加反應(yīng)，假定每步均完全反應(yīng)或吸收）．
請(qǐng)回答有關(guān)問(wèn)題：
得到如下數(shù)據(jù)：

裝置	B	C
反應(yīng)前質(zhì)量	84.3g	294.1g
反應(yīng)后質(zhì)量	81.9g	296.8g

（1）請(qǐng)計(jì)算該赤鐵礦石樣品中氧化鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．（寫(xiě)出計(jì)算過(guò)程）

 

（2）該實(shí)驗(yàn)還可測(cè)定組成水中各元素之間的質(zhì)量關(guān)系，請(qǐng)用表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)列式表示出水中氫、氧元素的質(zhì)量比為

 

（只列式，不計(jì)算）；若玻璃管中的氧化鐵沒(méi)有完全反應(yīng)，則求得水中氫、氧元素的質(zhì)量比會(huì)

 

（選填“偏大”、“偏小”或“不變”）．

Answer 1

考點(diǎn)：實(shí)驗(yàn)探究物質(zhì)的組成成分以及含量

專題：科學(xué)探究

分析：（1）根據(jù)反應(yīng)生成水的質(zhì)量，可以計(jì)算氧化鐵的質(zhì)量，進(jìn)一步可以計(jì)算該赤鐵礦石樣品中氧化鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)；
玻璃管中反應(yīng)前后物質(zhì)的質(zhì)量差即為氧化鐵中氧元素的質(zhì)量，根據(jù)氧元素的質(zhì)量可以計(jì)算氧化鐵的質(zhì)量，進(jìn)一步可以計(jì)算該赤鐵礦石樣品中氧化鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)；
（2）反應(yīng)生成水的質(zhì)量和氧化鐵中氧元素的質(zhì)量差即為水中氫元素的質(zhì)量；
無(wú)論玻璃管中的氧化鐵是否完全反應(yīng)，都不影響水中氫元素和氧元素的質(zhì)量比．

解答：解：（1）解法一：解：設(shè)樣品中氧化鐵的質(zhì)量為x，
生成水的質(zhì)量為296.8g-294.1g=2.7g，
3H₂+Fe₂O₃

高溫  .

2Fe+3H₂O，
    160            54
     x             2.7g

160

54

=

x

2.7g

，
x=8g，
赤鐵礦石樣品中氧化鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：

8g

10g

×100%=80%，
故填：80%；
解法二：解：氧化鐵中氧元素的質(zhì)量為84.3g-81.9g=2.4g，
氧化鐵中氧元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為

48

160

×100%=30%，
氧化鐵的質(zhì)量為：2.4g÷30%=8g，
赤鐵礦石樣品中氧化鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：

8g

10g

×100%=80%，
故填：80%；
（2）水中氫、氧元素的質(zhì)量比為：[（296.8g-294.1g）-（84.3g-81.9g）]：（84.3g-81.9g）；
無(wú)論玻璃管中的氧化鐵是否完全反應(yīng)，都不影響水中氫元素和氧元素的質(zhì)量比，因此若玻璃管中的氧化鐵沒(méi)有完全反應(yīng)，則求得水中氫、氧元素的質(zhì)量比不變．
故填：[（296.8g-294.1g）-（84.3g-81.9g）]：（84.3g-81.9g）；不變．

點(diǎn)評(píng)：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，計(jì)算時(shí)要注意規(guī)范性和準(zhǔn)確性．