题目内容
19．
工业上，煤炭燃烧前进行粉碎的目的是使反应物充分接触，加快反应速率．煤隔绝空气加强热得到的焦炭，是冶铁的重要原料．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%．（提示：Fe2O3+3H2SO4=Fe2（SO4）3+3H2O）
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．（提示：2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O）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\;}}{\;}$4Fe+3CO2↑计算，赤铁矿粉中氧化铁的质量分数为40%．
[实验反思]方案Ⅱ中硬质玻璃管内原有的空气对实验结果有影响，这会导致测出的氧化铁的质量分数偏大（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）．
[实验分析]方案I测出的氧化铁的质量分数明显大于方案Ⅱ测出的结果，可能的原因是方案Ⅱ中，反应生成的二氧化碳在高温条件下和过量的焦炭反应生成了一氧化碳（写出一种即可）．
分析 反应物接触越充分，反应速率越快；
根据反应的化学方程式及其提供的数据可以进行相关方面的计算和判断；
高温条件下，碳和二氧化碳反应生成一氧化碳，一氧化碳不能和氢氧化钠反应．
解答 解：煤炭燃烧前进行粉碎的目的是使反应物充分接触，加快反应速率；
则赤铁矿粉中氧化铁的质量分数为：$\frac{8.00g-1.60g}{8.00g}$×100%=80%；
设氧化铁质量为x，
测得氢氧化钠溶液反应前后质量增加了1.32g，说明反应生成了1.32g二氧化碳，
3C+2Fe2O3$\frac{\underline{\;加热\;}}{\;}$4Fe+3CO2↑，
320 132
x 1.32g
$\frac{320}{x}$=$\frac{132}{1.32g}$，
x=3.2g，
赤铁矿粉中氧化铁的质量分数为：$\frac{3.2g}{8.00g}$×100%=40%；
方案Ⅱ中硬质玻璃管内原有的空气中含有二氧化碳，会导致测定的二氧化碳质量偏大，从而导致测出的氧化铁的质量分数偏大；
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，可能的原因是方案Ⅱ中，反应生成的二氧化碳在高温条件下和过量的焦炭反应生成了一氧化碳．
故填：使反应物充分接触，加快反应速率；80%；40%；偏大；方案Ⅱ中，反应生成的二氧化碳在高温条件下和过量的焦炭反应生成了一氧化碳．
点评 合理设计实验，科学地进行实验、分析实验，是得出正确实验结论的前提，因此要学会设计实验、进行实验、分析实验，为学好化学知识奠定基础．
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