Question

為了測定某些磁鐵礦中四氧化三鐵的質量，甲、乙兩組同學根據磁鐵礦與一氧化碳反應的原理，分別利用兩種方法測定了磁鐵礦樣品中四氧化三鐵的質量分數．已知磁鐵鐵礦與一氧化碳反應的化學方程式如下（假設磁鐵礦中的雜質不參加反應）：Fe₃O₄+4CO 

高溫  .

3Fe+4CO₂．（計算最終結果保留小數點后一位）
（1）甲組同學取該磁鐵樣品10g，與足量的一氧化碳充分反應，并將產生的氣體通入足量的氫氧化鈉的溶液中，溶液的質量增加了5.5g．請你根據甲組同學的實驗數據，計算出磁鐵礦樣品中四氧化三鐵的質量分數．
（2）乙組同學取該磁鐵樣品10g，與足量的一氧化碳充分反應，測得反應后固體物質的質量為8g．請你根據乙組同學的實驗數據，計算出磁鐵礦樣品中四氧化三鐵的質量分數．

Answer 1

分析：（1）根據題意，溶液增加的質量5.5g即還原四氧化鐵生成二氧化碳的質量，根據反應的化學方程式，由二氧化碳質量計算參加反應四氧化三鐵的質量，并完成磁鐵礦樣品中四氧化三鐵的質量分數的計算；
（2）根據還原四氧化三鐵的反應可知，樣品與充分反應后固體物質的質量差即為四氧化三鐵中氧元素的質量，利用四氧化三鐵中氧元素的質量分數，由此氧元素質量計算四氧化三鐵的質量，并完成磁鐵礦樣品中四氧化三鐵的質量分數的計算．

解答：解：（1）設樣品中Fe₃O₄的質量為x．
Fe₃O₄+4CO

高溫  .

3Fe+4CO₂
232               176
x                 5.5g

232

x

=

176

5.5g

 
解得x=7.25g
樣品中Fe₃O₄的質量分數為

7.25g

10g

×100%=72.5%
答：磁鐵礦樣品中四氧化三鐵的質量分數為72.5%；
（2）設樣品中Fe₃O₄的質量為x．（不要將8g固體理解為鐵，還含有為反應的雜質）
Fe₃O₄+4CO

高溫  .

3Fe+4CO₂  固體質量差量△m
232             168           64
x                             （10g-8g）=2g

232

64

=

x

2g

x=7.25g
樣品中Fe₃O₄的質量分數為

7.25g

10g

×100%=72.5%
答：磁鐵礦樣品中四氧化三鐵的質量分數為72.5%．

點評：有時同一道題有不同的解題方法，我們可以根據實驗的簡易程度、或計算的繁簡程度進行篩選．