Question

陽光牌小包裝“脫氧劑”成分為Fe粉、活性炭及少量NaCl、水．使用一段時間后，其中的Fe粉會轉變成Fe₂O₃而變質．某化學興趣小組欲探究使用過的陽光牌“脫氧劑”的變質程度（已變質的Fe粉占變質前Fe粉的質量分數(shù)），設計并進行如下探究過程．
步驟（1）取食品包裝袋中的陽光牌“脫氧劑”一袋，將里面的固體溶于水，過濾、洗滌、干燥濾渣．
步驟（2）取步驟（1）中的濾渣8.0g，加入足量的稀H₂SO₄與濾渣充分反應，過濾、洗滌、干燥得固體1.2g．
步驟（3）取步驟（2）中的濾液，加入足量的NaOH溶液，得到的固體經洗滌后轉移到坩堝中，充分加熱、冷卻、稱量，得到8.0g Fe₂O₃（注：濾液中的Fe元素已全部轉化為Fe₂O₃）．
求：（1）8.0g濾渣中Fe和Fe₂O₃兩種物質的總質量．
（2）該“脫氧劑”在未變質時，F(xiàn)e粉和活性炭的質量之比．
（3）該“脫氧劑”的變質程度．

Answer 1

分析：（1）活性炭不溶于水，也不與酸反應，故步驟（2）得到固體1.2g是活性炭的質量，濾渣質量-活性炭的質量=濾渣中Fe和Fe₂O₃兩種物質的總質量；
（2）根據(jù)“8.0g×Fe₂O₃中Fe元素的質量分數(shù)”計算出Fe元素的質量，然后與活性炭的質量比較即可；
（3）根據(jù)“濾渣中Fe和Fe₂O₃兩種物質的總質量-Fe元素的質量”計算出由于鐵變質而增加的氧元素的質量，再除以Fe₂O₃中氧元素與鐵元素的質量比，就可計算出變質鐵的質量，F(xiàn)e粉占變質前Fe粉的質量分數(shù)=

變質鐵的質量

Fe元素的質量

×100%就是脫氧劑的變質程度．

解答：解：（1）由題意可知，1.2g的固體是活性炭的質量，
∴8.0g濾渣中Fe和Fe₂O₃兩種物質的總質量為8.0g-1.2g=6.8g；
（2）Fe元素的質量為：8.0g×

112

160

=5.6g，
則Fe粉和活性炭的質量之比為5.6g：1.2g=14：3；
（3）由于鐵變質而增加的氧元素的質量為：6.8g-5.6g=1.2g，
變質鐵的質量為：1.2g÷

48

112

=2.8g，
脫氧劑的變質程度=

2.8g

5.6g

×100%=50%．
答：（1）8.0g濾渣中Fe和Fe₂O₃兩種物質的總質量為6.8g；
（2）該“脫氧劑”在未變質時，F(xiàn)e粉和活性炭的質量之比14：3；
（3）該“脫氧劑”的變質程度為50%．

點評：本題主要考查學生運用化學式進行計算的能力．解題的關鍵是正確分析數(shù)量關系．