一化学兴趣小组对某月饼包装盒中的“脱氧剂很好奇.他们观察到“脱氧剂外包装标注的成分为铁粉.活性炭和氯化钠.打开发现灰黑色的固体中还夹杂着少量红棕色粉末．[资料获悉]铁系“脱氧剂的作用原理是利用铁能被氧气氧化.从而达到除氧保鲜的目的．[教师指导]铁被氧气氧化最终产物为红棕色的Fe2O3.．[探究目的]小组同学欲探究该“脱氧� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

一化学兴趣小组对某月饼包装盒中的“脱氧剂”很好奇，他们观察到“脱氧剂”外包装标注的成分为铁粉、活性炭和氯化钠，打开发现灰黑色的固体中还夹杂着少量红棕色粉末．
【资料获悉】铁系“脱氧剂”的作用原理是利用铁能被氧气氧化，从而达到除氧保鲜的目的．
【教师指导】铁被氧气氧化最终产物为红棕色的Fe₂O₃，（其他产物忽略不计）．
【探究目的】小组同学欲探究该“脱氧剂”是否已经失效（即单质铁是否已经完全被氧化），并测定各成分的质量分数，设计了以下探究实验．
【实验探究】步骤1：小刚用磁铁接近样品，发现磁铁吸引了部分黑色固体．
步骤2：称取10.0g样品于一烧杯中，加足量水充分搅拌溶解后，
过滤，将滤渣洗涤、干燥，称得其质量为8g．
步骤3：按如右图所示装置，将得到的8g 固体与足量稀硫酸反应，
用电子秤称得反应前后总质量差为0.2g．
步骤4：将锥形瓶中反应后的液体过滤，并将滤渣洗涤、干燥后，称得其质量为1.20g
【交流讨论】
（1）由步骤1得出的结论是

．
（2）步骤2目的是

．
（3）小明认为0.2g差值即为H₂的质量，产生H₂的化学方程式是

，并由此计算出样品中单质铁的质量为

g．
（4）经过以上实验，同学们确定了该“脱氧剂”的各成份的质量分数，其中Fe₂O₃的质量分数为

%．

考点：实验探究物质的组成成分以及含量,金属的化学性质,酸的化学性质,书写化学方程式、文字表达式、电离方程式

专题：科学探究

分析：（1）根据单质的铁能被磁铁吸附进行分析；
（2）根据氯化钠能溶于水，铁粉、活性炭不易溶于水，可通过加水溶解掉氯化钠进行分析；
（3）根据铁和硫酸反应会生成硫酸亚铁和氢气，然后结合题中的数据进行分析；
（4）根据步骤2中溶解前后的质量差可知氯化钠的质量为：2g；根据步骤4中滤渣为活性炭可知质量为1.2g；根据生成的氢气的质量为可求出与硫酸反应的铁的质量，最后剩余的是氧化铁，可知氧化铁的质量分数．

解答：解：（1）由用磁铁接近样品，发现磁铁吸引了部分黑色固体，说明了样品中含有单质的铁；
（2）将样品加足量水充分搅拌溶解，将样品中的氯化钠溶解掉了；
（3）稀硫酸和铁反应生成硫酸亚铁和氢气，化学方程式为：Fe+H₂SO₄=FeSO₄+H₂↑，
将得到的8g 固体与足量稀硫酸反应，用电子秤称得反应前后总质量差为0.2g，所以氢气的质量是0.2g，
设参加反应的铁的质量是x，所以
Fe+H₂SO₄=FeSO₄+H₂↑，
56 2
x 0.2g

0.2g

x=5.6g
（4）通过分析可知样品中含有氧化铁的质量为：10g-2g-1.2g-5.6g=1.2g，
所以氧化铁的质量分数为：

1.2g

10g

×100%=12%．
故答案为：（1）样品中含有单质铁；
（2）溶解样品中氯化钠；
（3）Fe+H₂SO₄=FeSO₄+H₂↑，5.6g；
（4）12．

点评：解答本题的关键是要掌握铁的物理性质和化学性质两方面的知识及其化学方程式的书写方法并结合信息给与的数据，只有这样才能对问题做出正确的判断，难度较大．