Question

8．某科學興趣小組的同學對一份固體樣品進行了探究．通過實驗已確定該樣品由氧化鐵和鐵粉混合而成，他們稱取了13.6g固體樣品，用圖1所示的裝置繼續(xù)實驗，測定的部分數據如圖2所示．

請計算：
（1）固體樣品中氧元素的質量是2.4克．
（2）固體樣品中氧化鐵的質量是8克．
（3）在上述反應后的固體中加入100g稀鹽酸，恰好完全反應，求反應后所得溶液中溶質的質量分數．（結果精確到0.1%）

Answer 1

分析 （1）根據題中文字信息和圖2提供的數據分析計算；
（2）根據一氧化碳只與氧化鐵反應，寫出化學反應式，根據提供的數據計算出氧化鐵的質量；
（3）根據鐵和稀鹽酸反應的化學方程式，利用鐵的質量計算出生成的溶質氯化亞鐵和氫氣的質量，根據質量守恒定律計算出溶液的質量，然后根據質量分數公式計算即可．

解答 解：
（1）由于通過實驗已確定題中樣品由氧化鐵和鐵粉混合而成，據圖1所示的裝置實驗可知，固體樣品中的氧化鐵被一氧化碳還原為鐵后得到鐵粉的總質量為11.2g，所以固體樣品中氧元素的質量是13.6g-11.2g=2.4g．
（2）設固體樣品中氧化鐵的質量為x，則
3CO+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂  固體減重
    160      　112        160-112=48
     x                   （13.6g-11.2 g）
$\frac{160}{x}$=$\frac{48}{2.4g}$，解得x=8g
（3）設生成的FeCl₂和H₂質量分別為x、y，則
 Fe+2HCl═FeCl₂+H₂↑
56        127   2
11.2g      x    y
 $\frac{127}{x}$=$\frac{56}{11.2g}$=$\frac{2}{y}$，解得x=25.4g；y=0.4g
$\frac{25.4g}{（100g+11.2g）-0.4g}$×100%=22.9%．
答：所得溶液中溶質的質量分數為22.9%．
故答案為：
（1）2.4；
（2）8；
（3）22.9%．

點評 本題考查關于化學反應式的計算，需要同學們能夠準確的書寫化學方程式，理清物質間的關系，才可做出準確的計算．