Question

19．煤、石油和天然氣等化石燃料是目前人類使用的最主要燃料，也是重要的化工原料．
（1）石油中主要含有C、H（填寫元素符號）兩種元素；天然氣的主要成分是CH₄（填寫化學(xué)式）．
（2）工業(yè)上，煤炭燃燒前進行粉碎的目的是增大煤與空氣（或氧氣）的接觸面積．
（3）煤隔絕空氣加強熱得到的焦炭是冶鐵的重要原料．為了測定某赤鐵礦中氧化鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，化學(xué)興趣小組的同學(xué)設(shè)計了兩種實驗方案（假設(shè)該赤鐵礦中的雜質(zhì)既不溶于水，也不與水發(fā)生反應(yīng)）．
方案I：取8.00g赤鐵礦粉，加入足量稀硫酸，完全反應(yīng)后過濾，得到1.60g濾渣．則赤鐵礦粉中氧化鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為80%．
方案Ⅱ：如圖所示，取8.00g赤鐵礦粉與過量的焦炭粉混合后加強熱，充分反應(yīng)．測得氫氧化鈉溶液反應(yīng)前后質(zhì)量增加了1.32g．如果產(chǎn)生的二氧化碳被氫氧化鈉溶液完全吸收，根據(jù)所學(xué)反應(yīng)3C+2Fe₂O₃$\underline{\underline{△}}$4Fe+3CO₂↑計算，赤鐵礦粉中氧化鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為40%．
【實驗反思】方案Ⅱ中硬質(zhì)玻璃管內(nèi)原有的空氣對實驗結(jié)果有影響，這會導(dǎo)致測出的氧化鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏大（填“偏大”“偏小”或“不變”）．
【實驗分析】方案I測出的氧化鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)明顯大于方案Ⅱ測出的結(jié)果，可能的原因是生成的二氧化碳不能全部被氫氧化鈉溶液吸收（寫出一種即可）．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)化石燃料的元素組成方面進行分析、判斷；
（2）根據(jù)促進可燃物充分燃燒的方法分析；
（3）方案I：赤鐵礦粉的質(zhì)量減去濾渣的質(zhì)量為氧化鐵的質(zhì)量，從而進一步可求出赤鐵礦粉中氧化鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)；
方案Ⅱ：氫氧化鈉溶液因為吸收二氧化碳質(zhì)量增加，增加的質(zhì)量即為二氧化碳的質(zhì)量，根據(jù)二氧化碳的質(zhì)量可求出氧化鐵的質(zhì)量，進一步求出赤鐵礦粉中氧化鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)；
【實驗反思】根據(jù)影響實驗結(jié)果的因素分析；
【實驗分析】根據(jù)二氧化碳能否全部吸收分析．

解答 解：（1）石油中主要含有C、H兩種元素，天然氣的主要成分是CH₄．
（2）工業(yè)上，煤炭燃燒前進行粉碎的目的是：增大煤與空氣（或氧氣）的接觸面積，使煤燃燒充分；
（3）方案I 則赤鐵礦粉中氧化鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：$\frac{8.00g-1.60g}{8.00g}$×100%=80%．
方案Ⅱ
設(shè)赤鐵礦粉中氧化鐵的質(zhì)量為X．
3C+2Fe₂O₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$4Fe+3CO₂
    320          132
     X           1.32g
$\frac{320}{x}$=$\frac{132}{1.32g}$，
解得：X=3.20g
赤鐵礦粉中氧化鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：$\frac{3.20g}{8.00g}$×100%=40%
【實驗反思】方案Ⅱ中硬質(zhì)玻璃管內(nèi)原有的空氣中有二氧化碳氣體，這會導(dǎo)致測出氫氧化鈉溶液增加的質(zhì)量偏大，從而計算出的氧化鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏大．
【實驗分析】方案I測出的氧化鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)明顯大于方案Ⅱ測出的結(jié)果，可能的原因是生成的二氧化碳與過量的碳反應(yīng)生成一氧化碳，不能全部被氫氧化鈉溶液吸收．
【實驗分析】生成的二氧化碳不能全部被氫氧化鈉溶液吸收．
故答案為：（1）C、H；CH₄；（2）增大煤與空氣（或氧氣）的接觸面積；（3）方案I80%；方案Ⅱ40%；【實驗反思】偏大；【實驗分析】方案Ⅱ生成的二氧化碳與過量的碳反應(yīng)生成一氧化碳，不能被氫氧化鈉溶液吸收（或生成的二氧化碳不能全部被氫氧化鈉溶液吸收）．

點評 本題綜合性較強，可謂考查詳盡，即考查了知識，又培養(yǎng)了學(xué)生的細心、耐心分析解決問題的能力．