Question

13．實驗室用CO還原赤鐵礦（主要成分是Fe₂O₃）樣品3.0g，反應后生成的CO₂通入過量的石灰水中，可生成4.0g白色沉淀．根據題意回答下列問題：
（1）CO還原赤鐵礦的化學方程式為Fe₂O₃+3CO $\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂ ．
（2）赤鐵礦石中Fe₂O₃的質量（x）的比例式為$\frac{160}{x}=\frac{132}{1.76g}$．
（3）赤鐵礦石中Fe₂O₃的純度為71%（保留整數）．

Answer 1

分析 本題涉及兩個化學反應方程式：Fe₂O₃+3CO $\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂ 和 CO₂+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+H₂O，二者之間可通過二氧化碳相聯系，根據后一個方程式15g白色沉淀，即生成15g碳酸鈣的質量可以求出二氧化碳的質量，再根據二氧化碳的質量，利用前一個方程式可求出氧化鐵的質量，進一步可求出樣品中Fe₂O₃的質量分數．

解答 解：CO還原Fe₂O₃生成鐵和二氧化碳，化學方程式為：Fe₂O₃+3CO $\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂ ；
設生成4.0g碳酸鈣需要二氧化碳的質量為w
CO₂+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+H₂O
44                        100
x                           4.0g
$\frac{44}{w}=\frac{100}{4.0g}$       
w=1.76g
設生成1.76g二氧化碳需要Fe₂O₃的質量為x
Fe₂O₃+3CO $\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂
 160                             132
  x                              1.76g
   $\frac{160}{x}=\frac{132}{1.76g}$  
y=2.13g
赤鐵礦樣品中Fe₂O₃的質量分數為：$\frac{2.13g}{3.0g}$×100%=71%
答：赤鐵礦樣品中Fe₂O₃的質量分數為71%．
故答案為：（1）Fe₂O₃+3CO $\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂ ；
（2）$\frac{160}{x}=\frac{132}{1.76g}$  
（3）71%

點評 本題考查有關化學反應方程式的計算，在計算時一定要找準相關量之間的對應關系．