题目内容

10．工业炼铁的设备是高炉．所需的原料有焦炭、石灰石、铁矿石和氧气．小强为了探究某冶炼厂赤铁矿石中氧化铁的质量分数，设计了如图所示的装置进行实验，得到如下两组数据（样品质量为10g，杂质不参加反应）
反应前反应后
A组玻璃管和赤铁矿石样品的质量13.461g玻璃管和固体物质的
质量12.5g
B组烧杯和石灰水的质量253g烧杯和烧杯中物质的
质量27.84g
你认为他应该选用了A （填“A”或“B”）组数据来计算
根据你所选择的数据计算赤铁矿石中氧化铁的质量分数？
结合装置图回答他不选用另一组数据计算的原因未能将生成的二氧化碳完全吸收．

分析 根据炼铁的设备和原料分析回答有关的问题；
根据CO还原氧化铁的反应化学方程式可得知，反应前氧化铁中铁元素全部被还原成生铁中的铁，因此，利用反应的化学方程式由减少的质量求出氧化铁的质量，然后再求出赤铁矿石中氧化铁的质量分数；
A组实验前后的质量差为被还原的氧化铁中氧元素的质量，由此数据可准确计算出铁矿石中氧化铁的质量及质量分数；而B组实验前后的质量差为石灰水吸收二氧化碳的质量，由于氢氧化钙微溶于水，未能将生成的二氧化碳完全吸收出现较大偏差而影响计算结果．

解答 解：工业炼铁的设备是高炉．所需的原料有焦炭、石灰石、铁矿石和氧气；
A组实验中反应前后的质量差为被还原的氧化铁中氧元素的质量，由A组实验数据可准确计算出铁矿石中氧化铁的质量及质量分数；而B组实验中如果澄清石灰水吸收了空气中的二氧化碳，可使得反应前后质量差增大，影响根据二氧化碳质量所计算的氧化铁的质量及其质量分数，故不宜使用该组数据进行计算；
设氧化铁的质量为x，则
3CO+Fe2O3$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$3CO2+2Fe    固体减少
         160                        112    160-112=48
           x                                  13.461g-12.5g=0.961g
$\frac{160}{48}=\frac{x}{0.961g}$  解得：x≈3.2g
则赤铁矿石中氧化铁的质量分数=$\frac{3.2g}{10g}$×100%=32%
不选用另一组数据计算的原因未能将生成的二氧化碳完全吸收．
故填：高炉，氧气；A；80%；未能将生成的二氧化碳完全吸收．

点评 根据化学方程式进行计算时，所使用物质的质量应为纯净物的质量，含杂质的物质的质量不能直接代入方程式进行计算．

练习册系列答案
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20．如图是铁丝在氧气中燃烧实验的操作图．试回答下列问题：
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Fe O2 Fe3O4．
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15．用文字表达式完成下列反应，并在括号中注明反应的基本类型．
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（3）红磷在空气中燃烧磷+氧气$\stackrel{点燃}{→}$五氧化二磷；化合反应
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2．化学用语是学习化学的重要工具，按要求用化学用语填空：
（1）相对分子质量最小的氧化物H2O；
（2）改良酸性土壤的碱Ca（OH）2；
（3）赤铁矿的主要成分Fe2O3．
19．如图为矿物质水中元素及国标含量，请用化学用语表示下列带点方文字部分．
（1）如图表中含有的一种$\underset{金属元素}{••}$Ca（或Na、K、Mg等）；
（2）久置的水中溶有一定量的氧气，请表示出$\underset{n个氧分子}{••}$nO2；
（3）右表中含有的一种$\underset{阴离子}{••}$SO42-或Cl-．
20．现有H2S、S、M、SO3四种物质，是按硫元素的化台价由低到高排列的，其中M这种物质的化学式可以是（　　）
A．Na2SO4B．Na2SC．H2SO4D．H2SO3

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