Question

（2009?鹽城）利用下圖所示裝置測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)過程中不發(fā)生任何變化），實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄在下表中．
提示：FeCO₃     FeO+CO₂↑

	實(shí)驗(yàn)前	實(shí)驗(yàn)后
硬質(zhì)玻璃管（含樣品）	165.6g	159.6g
說  明	①空硬質(zhì)玻璃管質(zhì)量為l45.6g ②含鐵各物質(zhì)反應(yīng)完全

（1）該含菱鐵礦的礦石樣品中碳酸亞鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)；
（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)量增加克．

Answer 1

【答案】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，從而求算出其質(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，所以要根據(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：FeCO₃FeO+CO₂↑，CO+FeOFe+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165.6g-159.6g=6g，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11.6g．實(shí)驗(yàn)前硬質(zhì)玻璃管（含樣品）質(zhì)量為165.6g，空硬質(zhì)玻璃管質(zhì)量為145.6g，得出樣品質(zhì)量為20g，故含菱鐵礦的礦石樣品中碳酸亞鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為×100%=58%
所以：因空硬質(zhì)玻璃管質(zhì)量是l45.6g，實(shí)驗(yàn)前硬質(zhì)玻璃管（含樣品）的質(zhì)量是165.6g，實(shí)驗(yàn)后硬質(zhì)玻璃管（含樣品）的質(zhì)量是159.6g，參加反應(yīng)的樣品的質(zhì)量是165.6g-l45.6g=20g，而固體物質(zhì)的質(zhì)量減少為165.6g-159.6g=6g，即碳酸根的質(zhì)量為6g；設(shè)碳酸亞鐵的質(zhì)量為x．
FeCO₃～CO₃
116     60
x       6g
=
x=11.6g
碳酸亞鐵在樣品中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為×100%=58%
（2）分析可知碳酸根離子中只有一個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y，而碳酸亞鐵分解所生成的二氧化碳質(zhì)量為z．
CO₃～一氧化碳轉(zhuǎn)化的CO₂～碳酸亞鐵分解產(chǎn)生的CO₂
60       44               44
6g        y               z
==
y=4.4g
z=4.4g
所以二氧化碳總質(zhì)量為4.4g+4.4g=8.8g．
故答案為：58%；
（2）生成二氧化碳的質(zhì)量是：8.8g．這些二氧化碳被試管中的澄清石灰水吸收，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 8.8g．
故答案為：8.8g．
點(diǎn)評：本題主要考查與化學(xué)反應(yīng)式有關(guān)的計(jì)算，有一定的難度，需要同學(xué)們細(xì)心方可做好此題．