Question

【題目】(4分) 煤是目前人類使用的最主要燃料。工業上，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。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量分數，化學興趣小組的同學設計了兩種實驗方案（假設該赤鐵礦中的雜質既不溶于水，也不發生反應）。

方案I 取8.00g赤鐵礦粉，加入足量稀硫酸，完全反應后過濾，得到1.60g濾渣．則赤鐵礦粉中氧化鐵的質量分數為 ．

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．測得氫氧化鈉溶液反應前后質量增加了1.32g．如果產生的二氧化碳被氫氧化鈉溶液完全吸收，根據所學反應3C+2Fe2O34Fe+3CO2計算，赤鐵礦粉中氧化鐵的質量分數為 ．

【實驗反思】方案Ⅱ中硬質玻璃管內原有的空氣對實驗結果有影響，

這會導致測出的氧化鐵的質量分數 （選填“偏大”、“偏小”或“不變”）．

【實驗分析】方案I測出的氧化鐵的質量分數明顯大于方案Ⅱ測出的結果，可能的原因是 ____（寫出一種即可）．

Answer 1

【答案】方案I ：80%；方案Ⅱ:40%；【實驗反思】偏大；【實驗分析】生成的二氧化碳不能全部被氫氧化鈉溶液吸收．

【解析】方案I 則赤鐵礦粉中氧化鐵的質量分數為：×100%=80%．

方案Ⅱ 解：設赤鐵礦粉中氧化鐵的質量為X．

320 132

X 1.32g

解得：X=3.20g

赤鐵礦粉中氧化鐵的質量分數為：×100%=40%

【實驗反思】方案Ⅱ中硬質玻璃管內原有的空氣中有二氧化碳氣體，這會導致測出氫氧化鈉溶液增加的質量偏大，從而計算出的氧化鐵的質量分數偏大．

【實驗分析】方案I測出的氧化鐵的質量分數明顯大于方案Ⅱ測出的結果，可能的原因是生成的二氧化碳與過量的碳反應生成一氧化碳，不能全部被氫氧化鈉溶液吸收．

試題分析：方案I:根據溶解的質量為氧化鐵質量，即8g-1.6g=6.4g，據此計算赤鐵礦粉中氧化鐵的質量分數；

方案Ⅱ：根據氫氧化鈉溶液的增加量是生成二氧化碳的質量，根據化學方程式和二氧化碳的質量計算反應的氧化鐵質量，從而計算氧化鐵的質量分數；因為空氣中含有二氧化碳，所以該方法測定的氧化鐵質量分數偏大；方案I測出的氧化鐵的質量分數明顯大于方案Ⅱ測出的結果，可能是生成的二氧化碳與過量的碳反應生成一氧化碳，不能全部被氫氧化鈉溶液吸收.