Question

9．為測定某赤鐵礦石中氧化鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，小龍和他的同學(xué)用足量的一氧化碳與在10g樣品充分反應(yīng)（雜質(zhì)不能與反應(yīng)），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(zhì)量與反應(yīng)時間的變化關(guān)系如圖．
（1）上述反應(yīng)產(chǎn)生二氧化碳的質(zhì)量為6.6g；
（2）計算該赤鐵礦石中氧化鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)80%；
（3）若上述反應(yīng)后剩余固體質(zhì)量為m克，寫出計算該赤鐵礦石中氧化鐵質(zhì)量分?jǐn)?shù)的表達(dá)式：$\frac{10-m}{3}$×100%（用m表示）．

Answer 1

分析 （1）分析圖象可得二氧化碳的質(zhì)量；
（2）根據(jù)二氧化碳的已知量，設(shè)出未知量氧化鐵，利用化學(xué)方程式3CO+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂，列比例式，即可求出三氧化二鐵的質(zhì)量，然后根據(jù)氧化鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=$\frac{三氧化二鐵的質(zhì)量}{鐵礦石的質(zhì)量}$×100%
（3）根據(jù)氧化鐵中鐵元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，求出10g赤鐵礦石樣品鐵的質(zhì)量，此數(shù)值就等于反應(yīng)后剩余固體質(zhì)量m減去雜質(zhì)的質(zhì)量，建立關(guān)系式，即可求出用m表示的表達(dá)式．

解答 解：（1）由圖象知，反應(yīng)產(chǎn)生二氧化碳的質(zhì)量為106.6-100.0=6.6g，故填：6.6；
（2）設(shè)赤鐵礦石中氧化鐵的質(zhì)量為x，
3CO+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂
    160            3×44
    x              6.6g

$\frac{160}{3×44}=\frac{x}{6.6g}$，
解得，x=8.0g
樣品中氧化鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：$\frac{8.0g}{10g}×100%$=80%
答：該樣品中氧化鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為80%．故填：80%；
（3）方法1：設(shè)赤鐵礦石中氧化鐵質(zhì)量分?jǐn)?shù)為y，由于雜質(zhì)不反應(yīng)，也進(jìn)入了最后的固體，所以m中包含了10g樣品的雜質(zhì)，所以用m減去雜質(zhì)就是鐵的質(zhì)量．則：
10gy×$\frac{112}{160}$×100%=m-（1-y）×10g
解得，y=$\frac{10-m}{3}$×100%
答：該赤鐵礦石中氧化鐵質(zhì)量分?jǐn)?shù)的表達(dá)式為$\frac{10-m}{3}$×100%
方法2：開始取10g樣品，反應(yīng)后剩余固體質(zhì)量為m克，所以固體質(zhì)量減少了（10-m）g，而反應(yīng)前的樣品與反應(yīng)后的固體的質(zhì)量差就是樣品中氧化鐵中氧元素的質(zhì)量，已知氧化鐵中O%=$\frac{16×3}{160}$×100%=30%，所以氧化鐵的質(zhì)量=（10-m）g÷30%=$\frac{10×（10-m）}{3}$克
該赤鐵礦石中氧化鐵質(zhì)量分?jǐn)?shù)的表達(dá)式為[$\frac{10×（10-m）}{3}$÷10]×100%=$\frac{10-m}{3}$×100%
故填：$\frac{10-m}{3}$×100%

點評 分析圖表中數(shù)據(jù)時，要關(guān)注造成數(shù)據(jù)發(fā)生變化的原因，分析數(shù)據(jù)不再改變時所說明的問題，從而發(fā)現(xiàn)隱含條件．