Question

现有Fe和Fe₂O₃的固体混合物，东东同学为了分析混合物中Fe和Fe₂O₃的含量，设计了如下实验方案：

[实验数据]实验共记录了两组实验数据，第①组，气体完全吸收后，石灰水质量增加66g；第②组，完全反应，冷却后称量剩余固体的质量为Wg．
根据实验设计及有关数据进行分析与计算
（1）生成气体的质量是______g．
（2）混合物中Fe单质的质量分数为多少？（写出计算过程）
（3）第②组数据W是______g（写出计算结果）．
（4）西西同学提出，用饱和氢氧化钠溶液取代澄清石灰水来吸收第①组产生的气体效果更好，你觉得他这么说的理由是______．

Answer 1

【答案】分析：（1）依据Fe、Fe₂O₃通入CO 会发生Fe₂O₃+3CO 2Fe+3CO₂的反应，所以生成的气体是二氧化碳，由于二氧化碳能与石灰水反应生成碳酸钙沉淀和水，所以石灰水的增重即为二氧化碳的质量；
（2）依据二氧化碳的质量结合方程式即可求出氧化铁的质量，进而可求出混合物中铁的质量；
（3）依据该反应生成的铁的质量和原有铁的质量解决即可；
（4）根据氢氧化钙和氢氧化钠的溶解性分析
解答：解：（1）依据Fe、Fe₂O₃通入CO 会发生Fe₂O₃+3CO 2Fe+3CO₂的反应，所以生成的气体是二氧化碳，由于二氧化碳能与石灰水反应生成碳酸钙沉淀和水，所以石灰水的增重就是二氧化碳的质量；即为66g；
（2）设固体混合物中Fe₂O₃的质量为x，反应生成的铁的质量是y
Fe₂O₃+3CO2Fe+3CO₂
160         2×56   3×44 
x             y       66g

解得 x=80g    y=56g
Fe单质的质量分数：×100%=20%
（3）第②数据即是生成的铁和原有铁的质量之和，为56g+（100g-80g）=76g；
（4）因为氢氧化钙微溶于水，而且相同质量的饱和的氢氧化钠溶液比石灰水能吸收更多的二氧化碳，因此将饱和石灰水改为饱和氢氧化钠效果要好．
故答案为：
（1）66
（2）20%
（3）76
（4）因为氢氧化钙微溶于水，而且相同质量的饱和的氢氧化钠溶液比石灰水能吸收更多的二氧化碳．
点评：要想解答好这类题目，首先，要理解和熟记根据化学反应方程式的计算步骤和格式，以及与之相关的知识等．然后，根据所给的问题情景，结合所学的相关知识和技能，细致地分析题意并细心地探究、推理后，按照题目要求进行认真地解答即可．