题目内容
【题目】实验室将10.0g含杂质的铁(杂质不与硫酸反应)放入196.0g足量稀硫酸中,充分反应后,称得烧杯中剩余物质总质量为205.8g。(已知Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑)
(1)生成氢气的质量是_______;
(2)样品中金属铁的质量分数是_______?
(3)生成硫酸亚铁的质量是____________?
【答案】 0.2g 56.0% 15.2g
【解析】解:根据质量守恒定律可得,生成的氢气的质量为10.0g+196.0g-205.8g=0.2g;
设样品中金属铁的质量分数为x,生成的硫酸亚铁的质量为y
Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑
56 152 2
10.0g×xy 0.2g
x=56.0%,y=15.2g
答:(1)生成氢气的质量是 0.2g;
(2)样品中金属铁的质量分数是56.0%;
(3)生成硫酸亚铁的质量是15.2g。
【题目】某兴趣小组在实验室中模拟炼铁化学原理的实验,对固体产物成分等进行探究。
【设计实验】用一氧化碳还原纯净的氧化铁粉末,实验装置如下图。
【进行实验】该小组按上述实验设计,在一定温度下进行了实验,测得下列数据:
①反应前玻璃管和内盛氧化铁粉末的总质量66.0g(玻璃管的质量为60.0g)
②反应后玻璃管和内盛黑色固体的总质量65.8g(冷却到室温称量)
【分析与讨论】本实验中,玻璃管内固体粉末由红色全部变为黑色。小明同学认为该黑色固体全部是铁,但小华同学提出了质疑,于是大家提出查阅资料。
【查阅资料】
① CO还原Fe2O3的固体产物的成分与反应温度、反应时间等因素有关
② CO还原Fe2O3的实验过程中固体产物可能有Fe3O4、FeO、Fe
③ NaOH溶液与石灰水相似,能吸收CO2,但不变浑浊
④
物质性质 | 四氧化三铁 | 氧化亚铁 | 氧化铁 | 铁粉 |
颜色 | 黑色 | 黑色 | 红色 | 黑色 |
能否被磁铁吸引 | 能 | 不能 | 不能 | 能 |
【实验与猜想】
(1)该小组同学将反应后的黑色固体研磨后,再用磁铁吸引,发现黑色固体粉末全部能被吸引,则该黑色固体粉末中不可能含有________ 和 ________
(2)进行猜想:黑色固体粉末可能a.全部为铁粉;b.__________;c._________
【得出结论】
(3)通过实验中获得的数据进行计算,得出黑色固体粉末为(写名称)________。
【反思与评价】
(4)一氧化碳还原氧化铁的实验中,若要得到铁可适当提高反应温度。
(5)实验装置图中采用虚线框内的装置,其作用有________。
A.收集CO B.吸收CO2 C.检验CO2
【实践应用】小明和他的同学想测定某赤铁矿石中Fe2O3的质量分数。用CO与10g赤铁矿石样品充分反应(杂质不参与反应),并将生成的气体用足量的NaOH溶液完全吸收,该溶液总质量与反应时间的变化关系如右图。
(6)上述反应产生CO2的质量为_______g;
(7)计算该赤铁矿石中氧化铁的质量分数为___________。(需要有计算过程)