Question

鐵是生活中常用的金屬，如圖1是某“取暖片”外包裝的圖片．該“取暖片”中發熱劑主要成分有鐵粉、氯化鈉、水、活性炭等，其發熱是利用鐵生銹時會放熱的原理．

（1）發熱劑需接觸到空氣才會發熱，原因是鐵要與______共同作用才會生銹．
（2）“取暖片”中的氯化鈉作用是______（填序號）
①溶于水放熱     ②加快鐵生銹    ③沒有任何用途
（3）化學興趣小組的甲、乙二位同學對“取暖片”的成分產生了興趣．
Ⅰ．甲同學測定新的“取暖片”中鐵粉的含量．取5.7g“取暖片”樣品，投入裝有10.0g稀鹽酸（足量）的燒杯（燒杯質量10.0g）中．在化學反應過程中對燒杯進行了五次稱量，數據記錄如下表：

反應時間	t	t1	t2	t3	t4
燒杯和藥品質量/g	25.7	25.6	25.5	25.5	m

①表格中m的值為______克；
②5.7g“取暖片”樣品中鐵粉的質量為______克
Ⅱ．乙同學測定一包已變質“取暖片”中Fe₂O₃的質量分數．取10g已變質“取暖片”樣品與過量的木炭粉混合，如圖2所示裝置完成實驗．
①實驗中加熱前要緩緩通入一段時間氮氣，作用是______．停止加熱后還要緩緩通入一段時間氮氣，否則會導致測定的結果______（填“偏大”、“偏小”）．
②充分反應后，乙同學測定b中的試劑增加了3.3g，b中的試劑是______溶液，發生反應的化學方程式為______．
③請幫乙同學求出已變質的“取暖片”樣品中Fe₂O₃的質量分數．

Answer 1

【答案】分析：（1）根據鐵生銹的條件考慮；（2）根據鐵生銹的影響因素考慮；（3）Ⅰ．①根據表中數據判斷反應是否完全反應；②根據質量的減少量是生成氫氣的質量，根據氫氣的質量計算出參加反應的鐵的質量；Ⅱ．①根據通入氮氣的作用回答本題考慮；②本題主要是利用b中的試劑質量的增加量是生成二氧化碳的質量，所以b中試劑是用來吸收二氧化碳的，所以可以用堿溶液；③根據b中的試劑增加了3.3g是二氧化碳的質量，根據二氧化碳的質量計算出氧化鐵的質量，再用氧化鐵的質量除以樣品質量即可．
解答：解：（1）鐵生銹條件是鐵與氧氣和水共同作用的結果；
（2）在有鹽分的條件下能促進鐵生銹，加快生銹速度；
（3）Ⅰ．①根據質量的減少量是生成氫氣的質量，由圖示數據可知到了t₂已經反應完了，所以t₄燒杯和藥品質量是不變的，還是25.5克；
②根據質量的減少量是生成氫氣的質量：25.7g-25.5g=0.2g，設要生成0.2g氫氣需要鐵的質量為X則：
Fe+2HCl═FeCl₂+H₂↑
56             2
X             0.2g
根據：解得X=5.6g；
Ⅱ．①加熱前要緩緩通入一段時間氮氣是為了排凈裝置內的空氣，否則空氣中氧氣會與木炭反應，生成二氧化碳而造成誤差；停止加熱后還要緩緩通入一段時間氮氣，是為了把反應生成的二氧化碳都趕入b裝置內，否則有部分二氧化碳會留在裝置內，使二氧化碳量減少，計算的氧化鐵質量會減少，結果偏小；
②本題主要是利用b中的試劑質量的增加量是生成二氧化碳的質量，根據二氧化碳的質量計算出氧化鐵的質量，所以b中試劑是用來吸收二氧化碳的，所以可以用堿溶液，即氫氧化鈉溶液，反應物是氫氧化鈉和二氧化碳，生成物是碳酸鈉和水，用觀察法配平即可；
③根據b中的試劑增加了3.3g是二氧化碳的質量，設要生成3.3g二氧化碳需要參加反應的氧化鐵的質量為Y則：
2Fe₂O₃+3C4Fe+3CO₂
320                132
Y                   3.3g
根據：解得Y=8g，已變質的“取暖片”樣品中Fe₂O₃的質量分數：=80%．
故答案為：（1）氧氣、水；（2）②；（3）Ⅰ．①25.5；②5.6；Ⅱ．①排凈裝置內的空氣；偏小；②氫氧化鈉；CO₂+2NaOH═Na₂CO₃+H₂O；③80%．
點評：解答本題關鍵是知道鐵與鹽酸反應時根據質量的減少量是生成氫氣的質量，再根據氫氣的質量算出鐵的質量；碳與氧化鐵反應時根據b質量的增加量是生成的二氧化碳的質量，根據二氧化碳的質量計算出氧化鐵的質量，再算質量分數．