题目内容

13.为了测定某赤铁矿中氧化铁的质量分数,化学兴趣小组的同学设计了两种实验方案(假设该赤铁矿中的杂质既不溶于水,也不发生反应).
方案I:取8.00g赤铁矿粉,加入足量稀硫酸,完全反应后过滤,得到1.60g滤渣.则赤铁矿粉中氧化铁的质量分数为80%;
方案Ⅱ:如图所示,取8.00g赤铁矿粉与过量的焦炭粉混合后加强热,充分反应.测得氢氧化钠溶液反应前后质量增加了1.32g.如果产生的二氧化碳被氢氧化钠溶液完全吸收,根据所学反应3C+2Fe2O3$\frac{\underline{\;加热\;}}{\;}$4Fe+3CO2计算,赤铁矿粉中氧化铁的质量分数为40%;
【实验反思】方案Ⅱ中硬质玻璃管内原有的空气对实验结果有影响,这会导致测出的氧化铁的质量分数偏大(选填“偏大”、“偏小”或“不变”);
【实验分析】方案I测出的氧化铁的质量分数明显大于方案Ⅱ测出的结果,可能的原因是生成的二氧化碳不能全部被氢氧化钠溶液吸收(写出一种即可).

分析 方案I:赤铁矿粉的质量减去滤渣的质量为氧化铁的质量,从而进一步可求出赤铁矿粉中氧化铁的质量分数;
方案Ⅱ:氢氧化钠溶液因为吸收二氧化碳质量增加,增加的质量即为二氧化碳的质量,根据二氧化碳的质量可求出氧化铁的质量,进一步求出赤铁矿粉中氧化铁的质量分数;
【实验反思】根据影响实验结果的因素分析;
【实验分析】根据二氧化碳能否全部吸收分析.

解答 解:方案I 则赤铁矿粉中氧化铁的质量分数为:$\frac{8.00g-1.60g}{8.00g}$×100%=80%,故填:80%.
方案Ⅱ
设赤铁矿粉中氧化铁的质量为x.
3C+2Fe2O3$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$4Fe+3CO2
       320           132
        x            1.32g
$\frac{320}{132}=\frac{x}{1.32g}$,
解得:x=3.20g
赤铁矿粉中氧化铁的质量分数为:$\frac{3.20g}{8.00g}$×100%=40%,故填:40%;
【实验反思】方案Ⅱ中硬质玻璃管内原有的空气中有二氧化碳气体,这会导致测出氢氧化钠溶液增加的质量偏大,从而计算出的氧化铁的质量分数偏大,故填:偏大.
【实验分析】方案I测出的氧化铁的质量分数明显大于方案Ⅱ测出的结果,可能的原因是生成的二氧化碳与过量的碳反应生成一氧化碳,不能全部被氢氧化钠溶液吸收.
故填:生成的二氧化碳不能全部被氢氧化钠溶液吸收.

点评 本题综合性较强,可谓考查详尽,即考查了知识,又培养了学生的细心、耐心分析解决问题的能力.

练习册系列答案
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5.2015年我国女药学家屠呦呦因创制新型抗疟药--青蒿素和双氢青蒿素而获得诺贝尔生理学或医学奖.请回答问题:
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请补充完整表格内的栏目;此实验的研究目的是研究比较植物根茎叶三个部位中青蒿素的含量.

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