Question

（2013?東臺(tái)市模擬）利用如圖所示裝置測(cè)定某含菱鐵礦的礦石樣品中碳酸亞鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)（雜質(zhì)不含鐵元素且在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中不發(fā)生任何變化），實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄在下表中．

	實(shí)驗(yàn)前	實(shí)驗(yàn)后
硬質(zhì)玻璃管（含樣品）	185.6g	181.1g
說(shuō)  明	①空硬質(zhì)玻璃管質(zhì)量為l69.6g ②含鐵各物質(zhì)反應(yīng)完全

提示：菱鐵礦的化學(xué)性質(zhì)與石灰石類(lèi)似．
（1）該含菱鐵礦的礦石樣品中碳酸亞鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)

54.375%

；
（2）實(shí)驗(yàn)結(jié)束后盛有澄清石灰水的試管的總質(zhì)量比反應(yīng)前的總質(zhì)量增加

6.6

克．

Answer 1

分析：（1）固體物質(zhì)的減少主要是因?yàn)閺奶妓醽嗚F變成鐵，失去了CO₃，所以質(zhì)量的減少為CO₃的質(zhì)量，根據(jù)兩者的關(guān)系求算碳酸亞鐵的質(zhì)量，從而計(jì)算出其質(zhì)量分?jǐn)?shù)．
（2）空硬質(zhì)玻璃管中減少的質(zhì)量就是與一氧化碳結(jié)合的氧元素的質(zhì)量，根據(jù)與一氧化碳結(jié)合的氧元素的質(zhì)量求算二氧化碳的質(zhì)量．

解答：解：（1）實(shí)驗(yàn)中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)有：FeCO₃

高溫  .

FeO+CO₂↑，CO+FeO

高溫  .

Fe+CO₂↑，CO₂+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+H₂O．
CO還原菱鐵礦最終產(chǎn)物是鐵和二氧化碳，實(shí)驗(yàn)前后硬質(zhì)玻璃管（含樣品）質(zhì)量差為185.6g-181.1g=4.5g，實(shí)際上就是FeCO₃中失去CO₃^2-的質(zhì)量，由此可計(jì)算出FeCO₃的質(zhì)量為4.5g÷（

60

116

×100%）=8.7g．實(shí)驗(yàn)前硬質(zhì)玻璃管（含樣品）質(zhì)量為185.6g，空硬質(zhì)玻璃管質(zhì)量為l69.6g，得出樣品質(zhì)量為16g，故含菱鐵礦的礦石樣品中碳酸亞鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為

8.7g

16g

×100%=54.375%．
（2）分析可知碳酸根離子中只有一個(gè)氧原子和一氧化碳而生成二氧化碳，而剩余部分直接轉(zhuǎn)化為二氧化碳；設(shè)與一氧化碳反應(yīng)生成的二氧化碳的質(zhì)量為x，而碳酸亞鐵分解所生成的二氧化碳質(zhì)量為y．
CO₃～一氧化碳轉(zhuǎn)化的CO₂～碳酸亞鐵分解產(chǎn)生的CO₂
60       44                   44
4.5g     x                    y

60

44

=

4.5g

x

=

44

y

       x=3.3g      y=3.3g
所以二氧化碳總質(zhì)量為3.3g+3.3g=6.6g．
故答案為：（1）54.375%；（2）6.6g．

點(diǎn)評(píng)：本題有一定難度，理解題意、弄清各物質(zhì)間的反應(yīng)關(guān)系、質(zhì)量關(guān)系是正確解答本題的關(guān)鍵．