Question

為了測定某赤鐵礦樣品（主要成分Fe₂O₃，雜質不與CO反應）中Fe₂O₃的質量分數，進行以下實驗：①取10g赤鐵礦樣品跟足量的CO在高溫下反應，②再將生成的氣體全部用澄清石灰水吸收，生成沉淀15克．
求：（1）實驗①中生成CO₂多少克？
（2）此赤鐵礦樣品中Fe₂O₃的質量分數．

Answer 1

分析：本題涉及兩個反應，一是一氧化碳高溫下還原氧化鐵，使氧化鐵中氧全部轉移到二氧化碳氣體中；二是前一個反應生成的二氧化碳通入澄清石灰水生成碳酸鈣沉淀；根據第二個反應，由產生的沉淀15g可計算參加反應的二氧化碳即實驗①中生成CO₂的質量；再利用二氧化碳氣體中氧元素質量的一半為氧化鐵中的氧，計算赤鐵礦樣品中Fe₂O₃的質量，最后利用質量分數計算公式求出此分數．

解答：解：（1）設實驗①中生成CO₂的質量為x
CO₂+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+H₂O
44             100
x              15g

44

x

=

100

15g

  x=6.6g
（2）實驗①中生成的6.6gCO₂中O元素的質量=6.6g×

16×2

44

×100%=4.8g，赤鐵礦樣品中Fe₂O₃含O元素質量=

4.8g

2

=2.4g，
赤鐵礦樣品中Fe₂O₃的質量=2.4g÷

16×3

160

×100%=8g
赤鐵礦樣品中Fe₂O₃的質量分數=

8g

10g

×100%=80%
答：（1）實驗①中生成CO₂為6.6g；（2）此赤鐵礦樣品中Fe₂O₃的質量分數為80%．

點評：處理第二小題計算時，根據化學變化前后元素質量不變，用化學式的計算替代化學方程式的計算，可簡化計算過程．