Question

某化学兴趣小组为测定一种铁矿石样品（含脉石SiO₂）组成及纯度，做如下实验．准确称取10.00克样品，加足量盐酸，使样品充分溶解、过滤、洗涤、干燥、称量，剩余固体质量为3.04克；再准确称取10.00克样品，通入足量的CO并加热，剩余固体质量为8.08克；（注：以上过程脉石均不参加反应）求：样品的纯度；铁矿石中铁的氧化物的化学式．

Answer 1

分析：SiO₂与盐酸不反应，充分反应后剩余固体质量为3.04克，则剩余固体的质量为SiO₂的质量，可求得样品中含铁氧化物的质量，进而计算样品的纯度；SiO₂与CO不反应，铁的氧化物与CO反应生成Fe，根据所得固体的质量可计算Fe的质量，进而求得氧化物中O元素的质量，可得氧化物的化学式．

解答：解：（1）SiO₂与盐酸不反应，称取10.00克样品，加足量盐酸，充分反应后剩余固体质量为3.04克，
则剩余固体的质量为SiO₂的质量，
所以样品中含铁氧化物的质量为：10.00g-3.04g=6.96g，
样品的纯度为：

6.96g

10.00g

×100%=69.6%，
答：样品的纯度为：69.6%．
（2）SiO₂与CO不反应，铁的氧化物与CO反应生成Fe，
取10.00克样品，通入足量的CO并加热，剩余固体质量为8.08克，该固体为Fe和SiO₂的化合物，
Fe的质量为8.08-3.04g=5.04g，
所以氧化物中O元素的质量为6.96g-5.04g=1.92g，
则氧化物中：n（Fe）：n（O）=

5.04

56

：

1.92

16

=0.09：0.12=3：4，
所以氧化物为Fe₃O₄，
答：铁矿石中铁的氧化物的化学式Fe₃O₄．

点评：本题考查混合物的计算，题目难度中等，注意从质量守恒的角度解答，能正确判断各反应的产物．