Question

某同学为测定12g含杂质的氧化铁样品中氧化铁的质量分数，利用稀硫酸和锌粒制取氢气，设计了下图所示的装置，进行有关的实验探究（提示：3H₂+Fe₂O₃2Fe+3H₂O杂质不参加反应，假定每步均完全反应或吸收）．请回答有关问题：

得到如下数据：

装置	B	C
反应前质量	86.3g	284.2g
反应后质量	83.9g	286.9g

 

（1）请计算样品中氧化铁的质量分数．（写出计算步骤，计算结果精确到0．l%）

（2）该实验还可测定组成水的各元素之间的质量关系，请用表中实验数据列式表示出水中氢、氧元素的质量比为　                                                                    　（不用化简）；若玻璃管中的氧化铁没有完全反应，则求得水中氢、氧元素的质量比会        　（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）．

 

Answer 1

【答案】

（1）样品中氧化铁的质量分数为66.7%。

（2）[（286.9g﹣284.2g）﹣（86.3g﹣83.9g）]：（86.3g﹣83.9g）；不变。

【解析】

试题分析：（1）C装置为浓硫酸，吸收反应生成的水，故C装置增加的重量就是生成的水的质量，然后根据化学方程式，根据水的质量求出氧化铁的质量，然后计算出氧化铁的质量分数.

生成水的质量为286.9g﹣284.2g=2.7g

设样品中氧化铁的质量为X

3H₂+Fe₂O₃2Fe+3H₂O

     160           3×18

      x             2.7g

     x=8g

则样品中氧化铁的质量分数为：×100%≈66.7%

（2）根据B装置中减少的质量为氧元素的质量，即86.3g﹣83.9g，又根据C装置中增加的质量为水的质量，水由氢元素和氧元素组成，故水的质量减去氧元素的质量就是氢元素的质量，即（286.9g﹣284.2g）﹣（86.3g﹣83.9g），故氢元素和氧元素的质量比为：【（286.9g﹣284.2g）﹣（86.3g﹣83.9g）】：（86.3g﹣83.9g）；因为物质的组成是一定的，水中氢氧元素的质量比是一定的，故即使玻璃管中的氧化铁没有完全反应，水中氢氧元素的质量比是不变的。

考点：本题考查根据化学反应方程式的计算。