Question

2．為測定12g含雜質(zhì)的氧化鐵樣品中氧化鐵的質(zhì)量分數(shù)，利用稀硫酸和鋅粒制取氫氣，設計了如圖所示的裝置，進行有關的實驗探究（提示：3H₂+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3H₂O雜質(zhì)不參加反應，假定每步均完全反應或吸收）．請回答有關問題：
得到洗禮數(shù)據(jù)

裝置	B	C
反應前的質(zhì)量	86.3g	284.2g
反應后的質(zhì)量	83.9g	286.9g

（請計算樣品中氧化鐵的質(zhì)量分數(shù)．（寫出計算步驟，計算結(jié)果精確到0.1%）

Answer 1

分析 根據(jù)C裝置為濃硫酸，吸收反應生成的水，故C裝置增加的重量就是生成的水的質(zhì)量，然后根據(jù)化學方程式，根據(jù)水的質(zhì)量求出氧化鐵的質(zhì)量，然后計算出氧化鐵的質(zhì)量分數(shù)解答．

解答 解：根據(jù)C裝置中反應前后的質(zhì)量之差，可知完全反應后生成水的質(zhì)量是
生成水的質(zhì)量為286.9g-284.2g=2.7g
設參加反應的Fe₂O₃的質(zhì)量為x．
3H₂+Fe₂O₃ $\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$ 2Fe+3H₂O
160                54
x                2.7g
$\frac{160}{x}=\frac{54}{2.7g}$
解得：x═8g
樣品中氧化鐵的質(zhì)量分數(shù)  $\frac{8g}{12g}$×100%═66.7%
答：樣品中氧化鐵的質(zhì)量分數(shù)約為66.7%．

點評 根據(jù)所給的實驗數(shù)據(jù)分析，B裝置減少的質(zhì)量是氧元素的質(zhì)量，C裝置增加的質(zhì)量是反應生成的水的質(zhì)量，這是解決本題的關鍵．