Question

3．甲、乙兩組同學(xué)根據(jù)磁鐵礦與一氧化碳反應(yīng)的原理，分別利用梁總方法測定了磁鐵礦樣品中四氧化三鐵的質(zhì)量．已知磁鐵礦與一氧化碳反應(yīng)的化學(xué)方程式如下（假設(shè)磁鐵礦中的雜質(zhì)不參加反應(yīng)）：Fe₃O₄+4CO$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$3Fe+4CO₂（計算最終結(jié)果保留小數(shù)點后二位）．
（1）甲組同學(xué)取該磁鐵樣品10g，與足量的一氧化碳充分反應(yīng)，測得生成的二氧化碳氣體質(zhì)量為5.5g．請你根據(jù)甲組同學(xué)的實驗數(shù)據(jù)，計算出磁鐵礦樣品中四氧化三鐵的質(zhì)量．
（2）乙組同學(xué)取該磁鐵礦樣品10g，與足量的一氧化碳充分反應(yīng)，測得反應(yīng)后固體物質(zhì)的質(zhì)量為8g．請你根據(jù)乙組同學(xué)的實驗數(shù)據(jù)，列出計算磁鐵礦樣品中四氧化三鐵質(zhì)量的等式（不要求計算結(jié)果）．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)題意，溶液增加的質(zhì)量5.5g即還原四氧化鐵生成二氧化碳的質(zhì)量，根據(jù)反應(yīng)的化學(xué)方程式，由二氧化碳質(zhì)量計算參加反應(yīng)四氧化三鐵的質(zhì)量，并完成磁鐵礦樣品中四氧化三鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的計算；
（2）根據(jù)還原四氧化三鐵的反應(yīng)可知，樣品與充分反應(yīng)后固體物質(zhì)的質(zhì)量差即為四氧化三鐵中氧元素的質(zhì)量，利用四氧化三鐵中氧元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，由此氧元素質(zhì)量計算四氧化三鐵的質(zhì)量．

解答 解：（1）設(shè)樣品中Fe₃O₄的質(zhì)量為x．
Fe₃O₄+4CO$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$3Fe+4CO₂
232                              176
x                                 5.5g
$\frac{232}{x}=\frac{176}{5.5g}$ 
解得x=7.25g
樣品中Fe₃O₄的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為$\frac{7.25g}{10g}$×100%=72.5%
（2）設(shè)樣品中Fe₃O₄的質(zhì)量為x．（不要將8g固體理解為鐵，還含有未反應(yīng)的雜質(zhì)）
Fe₃O₄+4CO$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$3Fe+4CO₂  固體質(zhì)量差量△m
232                      168                 64
x                             （10g-8g）=2g
$\frac{232}{x}$=$\frac{64}{2g}$
答案：
（1）磁鐵礦樣品中四氧化三鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為72.5%；
（2）$\frac{232}{x}$=$\frac{64}{2g}$

點評 有時同一道題有不同的解題方法，我們可以根據(jù)實驗的簡易程度、或計算的繁簡程度進行篩選．