Question

2．某鐵礦粉主要成分為鐵的氧化物（Fe_aO_b），一學(xué)生利用實(shí)驗(yàn)對(duì)其作進(jìn)一步分析，過(guò)程及數(shù)據(jù)如下．（注：鐵礦粉中雜質(zhì)不參與下列過(guò)程中的反應(yīng)）
步驟 I．取29g該鐵礦粉在CO氣流中充分加熱，將反應(yīng)后的氣體用燒堿溶液充分吸收，燒堿溶液增重17.6g．
步驟 II．將上述加熱后的固體取出后，再向固體逐滴加入稀硫酸，測(cè)得產(chǎn)生氣體與滴入稀硫酸的質(zhì)量關(guān)系如圖所示：

請(qǐng)根據(jù)以上過(guò)程及數(shù)據(jù)回答下列問(wèn)題：
（1）步驟 I中生成氣體的質(zhì)量為17.6g．
（2）步驟 II所用稀硫酸溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為多少？（請(qǐng)列式計(jì)算）
（3）經(jīng)稱量，步驟 I充分加熱后剩余固體質(zhì)量為22.6g．則該鐵的氧化物化學(xué)式中，a、b的最簡(jiǎn)整數(shù)比a：b=3：4．

Answer 1

分析 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)第一步是確定鐵的氧化物中氧元素的質(zhì)量，第二步是確定鐵元素的質(zhì)量，進(jìn)而根據(jù)各自的質(zhì)量除以各自相對(duì)原子質(zhì)量求算化學(xué)式中ab的數(shù)值確定鐵的化合物的化學(xué)式．

解答 解：（1）溶液質(zhì)量增加量就是生成的二氧化碳的質(zhì)量，所以生成的二氧化碳的質(zhì)量為17.6g，其中所含的氧元素的質(zhì)量的一半來(lái)自于鐵的氧化物，所以鐵的氧化物中的氧元素的質(zhì)量為$\frac{16×2}{12+16×2}$×$100%×17.6g×\frac{1}{2}$=6.4g．
（2）根據(jù)圖可知，鐵對(duì)應(yīng)的氫氣的質(zhì)量為0.6g．
設(shè)所用稀硫酸溶液的溶質(zhì)質(zhì)量為x，鐵的質(zhì)量為y
Fe+H₂SO₄=FeSO₄+H₂↑
56     98                 2
y        x            0.6g  
$\frac{56}{y}$=$\frac{98}{x}$=$\frac{2}{0.6g}$
x=29.4g    
y=16.8g
所用稀硫酸溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：$\frac{29.4g}{60g}$×100%=49%
（3）鐵原子的個(gè)數(shù)和氧原子的個(gè)數(shù)比為a：b=$\frac{16.8g}{56}$：$\frac{6.4g}{16}$=3：4．
答：（1）步驟 I中生成氣體的質(zhì)量為 17.6g．
（2）步驟 II所用稀硫酸溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為49%．
（3）經(jīng)稱量，步驟 I充分加熱后剩余固體質(zhì)量為22.6g．則該鐵的氧化物化學(xué)式中，a、b的最簡(jiǎn)整數(shù)比a：b=3：4．

點(diǎn)評(píng) 根據(jù)化學(xué)方程式計(jì)算時(shí)，第一要正確書寫化學(xué)方程式，第二要使用正確的數(shù)據(jù)，第三計(jì)算過(guò)程要完整．