题目内容
2．某铁矿粉主要成分为铁的氧化物（FeaOb），一学生利用实验对其作进一步分析，过程及数据如下．（注：铁矿粉中杂质不参与下列过程中的反应）步骤 I．取29g该铁矿粉在CO气流中充分加热，将反应后的气体用烧碱溶液充分吸收，烧碱溶液增重17.6g．
步骤 II．将上述加热后的固体取出后，再向固体逐滴加入稀硫酸，测得产生气体与滴入稀硫酸的质量关系如图所示：
请根据以上过程及数据回答下列问题：
（1）步骤 I中生成气体的质量为17.6g．
（2）步骤 II所用稀硫酸溶液的溶质质量分数为多少？（请列式计算）
（3）经称量，步骤 I充分加热后剩余固体质量为22.6g．则该铁的氧化物化学式中，a、b的最简整数比a：b=3：4．
分析 实验设计第一步是确定铁的氧化物中氧元素的质量，第二步是确定铁元素的质量，进而根据各自的质量除以各自相对原子质量求算化学式中ab的数值确定铁的化合物的化学式．
解答 解：（1）溶液质量增加量就是生成的二氧化碳的质量，所以生成的二氧化碳的质量为17.6g，其中所含的氧元素的质量的一半来自于铁的氧化物，所以铁的氧化物中的氧元素的质量为$\frac{16×2}{12+16×2}$×$100%×17.6g×\frac{1}{2}$=6.4g．
（2）根据图可知，铁对应的氢气的质量为0.6g．
设所用稀硫酸溶液的溶质质量为x，铁的质量为y
Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑
56 98 2
y x 0.6g
$\frac{56}{y}$=$\frac{98}{x}$=$\frac{2}{0.6g}$
x=29.4g
y=16.8g
所用稀硫酸溶液的溶质质量分数为：$\frac{29.4g}{60g}$×100%=49%
（3）铁原子的个数和氧原子的个数比为a：b=$\frac{16.8g}{56}$：$\frac{6.4g}{16}$=3：4．
答：（1）步骤 I中生成气体的质量为 17.6g．
（2）步骤 II所用稀硫酸溶液的溶质质量分数为49%．
（3）经称量，步骤 I充分加热后剩余固体质量为22.6g．则该铁的氧化物化学式中，a、b的最简整数比a：b=3：4．
点评 根据化学方程式计算时，第一要正确书写化学方程式，第二要使用正确的数据，第三计算过程要完整．
练习册系列答案
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