Question

（1）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，测得赤铁矿石中氧化铁的质量分数为80%．现炼铁厂利用该赤铁矿石5000t，理论上可炼出含铁98%的生铁的质量是多少（保留整数）．

（2）在利用如图装置进行实验时，小强得到如下两组数据（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m1g	玻璃管和固体物质的质量m2g
B组	烧杯和澄清石灰水的质量m3g	烧杯和烧杯中物质的质量m4g

你认为他应该选用了

 

（填“A”或“B”）组数据来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

 

．

Answer 1

分析：（1）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氧化铁的质量可计算出生铁中铁的质量，然后再利用生成中铁的质量分数计算出所得生铁的质量；
（2）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，烧杯内的石灰水可能会吸收空气中二氧化碳而使质量差出现较大偏差而影响计算结果．

解答：解：（1）设得到生铁的质量为x
Fe₂O₃+3CO

高温  .

2Fe+3CO₂
160            112
5000t×80%    x×98%

160

5000t×80%

=

112

x×98%

 
x=2857t
答：理论上可炼出含铁98%的生铁的质量为2857t；
（2）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；
故答案为：A，石灰水也会吸收空气中的二氧化碳，导致数据m₄有误差．

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．