Question

9．為測定某赤鐵礦石中氧化鐵的質量分數，小龍和他的同學用足量的一氧化碳與10g赤鐵礦石樣品充分反應（雜質不參與反應），并將生成的氣體用一定量的氫氧化鈉溶液完全吸收，該溶液總質量與反應時間的變化關系如圖．
（1）上述反應產生二氧化碳的質量為6.6g；
（2）該赤鐵礦石中鐵元素的質量分數為80%；
（3）如果氫氧化鈉溶液恰好完全反應（不考慮其他后續(xù)反應），試計算所用氫氧化鈉溶液的溶質質量分數．

Answer 1

分析 氧化鐵和一氧化碳在高溫條件下反應生成鐵和二氧化碳，二氧化碳和氫氧化鈉反應生成碳酸鈉和水，氫氧化鈉溶液增加的質量即為反應生成二氧化碳的質量，根據二氧化碳的質量可以計算氧化鐵的質量，從而可以計算該赤鐵礦石中鐵元素的質量分數；
根據二氧化碳的質量可以計算氫氧化鈉的質量，進一步可以計算所用氫氧化鈉溶液的溶質質量分數．

解答 解：（1）由圖中數據可知，生成二氧化碳的質量為：106.6g-100.0g=6.6g，
故填：6.6．
（2）設氧化鐵的質量為x，
Fe₂O₃+3CO$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂，
 160                132
  x                 6.6g
$\frac{160}{x}$=$\frac{132}{6.6g}$，
x=8g，
該赤鐵礦石中鐵元素的質量分數為：$\frac{8g}{10g}$×100%=80%，
故填：80%．
（3）設氫氧化鈉質量為y，
 2NaOH+CO₂═Na₂CO₃+H₂O，
  80   44
  y    6.6g
$\frac{80}{y}$=$\frac{44}{6.6g}$，
y=12g，
所用氫氧化鈉溶液的溶質質量分數為：$\frac{12g}{100.0g}$×100%=12%，
答：所用氫氧化鈉溶液的溶質質量分數為12%．

點評 二氧化碳和氫氧化鈉恰好完全反應時，消耗氫氧化鈉溶液的質量是100.0g，要注意理解．