Question

13．实验室用CO还原赤铁矿（主要成分是Fe₂O₃）样品3.0g，反应后生成的CO₂通入过量的石灰水中，可生成4.0g白色沉淀．根据题意回答下列问题：
（1）CO还原赤铁矿的化学方程式为Fe₂O₃+3CO $\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO₂ ．
（2）赤铁矿石中Fe₂O₃的质量（x）的比例式为$\frac{160}{x}=\frac{132}{1.76g}$．
（3）赤铁矿石中Fe₂O₃的纯度为71%（保留整数）．

Answer 1

分析 本题涉及两个化学反应方程式：Fe₂O₃+3CO $\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO₂ 和 CO₂+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+H₂O，二者之间可通过二氧化碳相联系，根据后一个方程式15g白色沉淀，即生成15g碳酸钙的质量可以求出二氧化碳的质量，再根据二氧化碳的质量，利用前一个方程式可求出氧化铁的质量，进一步可求出样品中Fe₂O₃的质量分数．

解答 解：CO还原Fe₂O₃生成铁和二氧化碳，化学方程式为：Fe₂O₃+3CO $\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO₂ ；
设生成4.0g碳酸钙需要二氧化碳的质量为w
CO₂+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+H₂O
44                        100
x                           4.0g
$\frac{44}{w}=\frac{100}{4.0g}$       
w=1.76g
设生成1.76g二氧化碳需要Fe₂O₃的质量为x
Fe₂O₃+3CO $\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO₂
 160                             132
  x                              1.76g
   $\frac{160}{x}=\frac{132}{1.76g}$  
y=2.13g
赤铁矿样品中Fe₂O₃的质量分数为：$\frac{2.13g}{3.0g}$×100%=71%
答：赤铁矿样品中Fe₂O₃的质量分数为71%．
故答案为：（1）Fe₂O₃+3CO $\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO₂ ；
（2）$\frac{160}{x}=\frac{132}{1.76g}$  
（3）71%

点评 本题考查有关化学反应方程式的计算，在计算时一定要找准相关量之间的对应关系．