Question

3．一定质量的细铁丝（假设不含不杂质）在氧气中完全燃烧后生成四氧化三铁．固体的质量随时间的变化关系如图所示，试计算：
（1）参加反应的氧气的质量正确的是C、D．
A．m₁g     B．m₂g   C．（m₂-m₁）g   D．$\frac{8}{29}$m₂g
（2）上述反应生成的四氧化三铁中铁元素的质量与多少克氧化铁中铁元素的质量相等？

Answer 1

分析 （1）根据质量守恒定律及其应用回答，镁在空气中燃烧是与氧气反应，反应后生成氧化镁，据此分析解答即可；
（2）根据氧化铁、四氧化三铁的化学式、相对原子质量及其氧化铁的质量，可以计算需要四氧化三铁的质量．

解答 解：（1）由于氧化镁的质量等于镁和参加反应的氧气的质量和，所以参加反应的O₂的质量：（m₂-m₁）g，
由图象可知反应的最后固体质量最终为m₂g，该值即是氧化镁的质量；根据2Mg+O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2MgO，求出氧气的质量是$\frac{8}{29}$m₂g．
故选C、D．
（2）设：上述反应生成的四氧化三铁与X克氧化铁的含铁量相等
∵化合物中某元素的质量=该化合物的质量×该化合物中该元素的质量分数
m₂×$\frac{3×56}{3×56+4×16}×100%$=X×$\frac{2×56}{2×56+3×16}×100%$
X=$\frac{{30m}_{2}}{29}$（克），
答：上述反应生成的四氧化三铁中铁元素的质量与$\frac{{30m}_{2}}{29}$克氧化铁中铁元素的质量相等．

点评 本题是借助于数学模型，利用公式来分析和解决化学计算中的有关问题，要求学生有较强的数据分析能力．