Question

12．为测定某赤铁矿石中氧化铁的质量分数，用足量的一氧化碳与6.0g赤铁矿石样品充分反应（杂质不参与反应），反应前后盛装赤铁矿石的玻璃管总质量与反应时间的变化关系如图．

（1）消耗一氧化碳的质量为2.1g．
（2）计算赤铁矿石中氧化铁的质量分数（保留两位小数）．
（3）画出赤铁矿中铁元素质量随一氧化碳的通入量变化的曲线：

Answer 1

分析 由图和质量守恒定律可得，固体的质量减少量为氧化铁失去的氧元素的质量，根据固体质量差量和对应的化学方程式求算氧化铁以及一氧化碳的质量．

解答 解：由图可以看出固体的质量减少量为56.0g-54.8g=1.2g
设赤铁矿中氧化铁的质量为x，消耗的一氧化碳的质量为y
3CO+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO₂固体质量差量
84      160               112         160-112=48
y         x                                    1.2g
$\frac{84}{y}$=$\frac{160}{x}$=$\frac{48}{1.2g}$
x=4g
y=2.1g
赤铁矿氧化铁的质量分数为：$\frac{4g}{6.0g}$×100%≈66.67%
氧化铁中铁的质量4g×$\frac{56×2}{56×2+16×3}$×100%=2.8g
在炼制过程中铁的质量保持不变，得图如下：

答：（1）消耗一氧化碳的质量为 2.1g．
（2）赤铁矿石中氧化铁的质量分数约为66.67%．
（3）

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．