Question

現(xiàn)有一種不純的氧化鐵粉末樣品（雜質(zhì)為鐵粉），小剛和小強(qiáng)通過實(shí)驗(yàn)測定樣品中氧化鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．請你回答相關(guān)問題：
（1）小剛稱取10g樣品，利用下圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，相關(guān)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)見下表：（玻璃管內(nèi)的物質(zhì)完全反應(yīng)）

編號(hào)	稱量物	反應(yīng)前	反應(yīng)后
一	硬質(zhì)玻璃管及所盛固體總質(zhì)量	76.2g	73.8g
二	B裝置總質(zhì)量	153.7g	160.3g

①由上表的數(shù)據(jù)可分析出，反應(yīng)后硬質(zhì)玻璃管及所盛固體總質(zhì)量減少的是

 

的質(zhì)量．
②請根據(jù)B裝置總質(zhì)量變化的數(shù)據(jù)，計(jì)算出樣品中氧化鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)（寫出計(jì)算過程）．
解：設(shè)樣品中氧化鐵的質(zhì)量為x．
（2）為達(dá)到同樣的實(shí)驗(yàn)?zāi)康�，小�?qiáng)設(shè)計(jì)的方案為：將一定質(zhì)量的樣品于過量的稀鹽酸反應(yīng)，準(zhǔn)確稱量反應(yīng)前、后固體和液體物質(zhì)的總質(zhì)量，據(jù)此可求出氧化鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．
請你分別對小剛和小強(qiáng)設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行評(píng)價(jià)（各寫出一條即可）：

 

．
（3）如果小強(qiáng)還想計(jì)算出所用稀鹽酸的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)，請簡要說明對其方案的改進(jìn)方法及原因：

 

；

 

．

Answer 1

分析：（1）①根據(jù)反應(yīng)前后玻璃管中物質(zhì)的種類進(jìn)行分析．
②B裝置前后增加的是二氧化碳的質(zhì)量，可利用一氧化碳和氧化鐵反應(yīng)的化學(xué)方程式，根據(jù)二氧化碳的質(zhì)量求出氧化鐵的質(zhì)量，再根據(jù)

氧化鐵的質(zhì)量

樣品的質(zhì)量

×100%求出樣品中氧化鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．
（2）從操作是否簡單、實(shí)驗(yàn)結(jié)果是否準(zhǔn)確、實(shí)驗(yàn)是否容易控制、是否會(huì)造成污染等角度進(jìn)行分析．
（3）要求稀鹽酸中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，必須要知道參加反應(yīng)的稀鹽酸中溶質(zhì)的質(zhì)量和恰好完全反應(yīng)時(shí)所用的稀鹽酸的質(zhì)量．溶質(zhì)的質(zhì)量可根據(jù)氫氣的質(zhì)量和氧化鐵的質(zhì)量計(jì)算出來，而恰好完全反應(yīng)時(shí)所用的稀鹽酸的質(zhì)量并不知道，小強(qiáng)設(shè)計(jì)的方案中所用的鹽酸是過量的，所以應(yīng)加鹽酸至恰好完全反應(yīng)．

解答：解：（1）①反應(yīng)前玻璃管中的物質(zhì)是氧化鐵和鐵粉，反應(yīng)后玻璃管中的物質(zhì)是鐵粉，可知玻璃管中的物質(zhì)前后減少的質(zhì)量是氧元素的質(zhì)量．故答案為：氧元素
②反應(yīng)后生成二氧化碳的質(zhì)量為：160.3g-153.7g=6.6g
設(shè)樣品中氧化鐵的質(zhì)量為x
3CO+Fe₂O₃

高溫  .

2Fe+3CO₂
    160             132
     x             6.6g

160

132

=

x

6.6g

x=8g
樣品中氧化鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為

8g

10g

×100%=80%
答：樣品中氧化鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為80%．
（2）小剛：若用玻璃管質(zhì)量變化值計(jì)算氧化鐵質(zhì)量，數(shù)據(jù)準(zhǔn)確；使用一氧化碳，具有一定危險(xiǎn)性
小強(qiáng)：不需要加熱，操作簡便；不易控制鹽酸是否完全反應(yīng)
（3）應(yīng)改為向一定質(zhì)量的樣品中加入稀鹽酸至恰好完全反應(yīng)，測量所用稀鹽酸的質(zhì)量．
小強(qiáng)設(shè)計(jì)的方案中所加的稀鹽酸是過量的，而要求稀鹽酸中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)必須要知道稀鹽酸中溶質(zhì)的質(zhì)量和所用稀鹽酸的質(zhì)量．

點(diǎn)評(píng)：本道題是一道實(shí)驗(yàn)與計(jì)算相結(jié)合的綜合題，既要根據(jù)實(shí)驗(yàn)測量數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，還要設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)測量出稀鹽酸中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，是一道考查學(xué)生用所學(xué)知道解決實(shí)際生活問題能力的題．