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(fā)熱劑主要成分有鐵粉、氯化鈉、水、活性炭等，其發(fā)熱是利用鐵生銹時會放熱的原理．

（1）發(fā)熱劑需接觸到空氣才會發(fā)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(chǎn)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(shù)據(jù)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(shù)．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(fā)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(shù)．

Answer 1

【答案】分析：（1）根據(jù)鐵生銹的條件考慮；（2）根據(jù)鐵生銹的影響因素考慮；（3）Ⅰ．①根據(jù)表中數(shù)據(jù)判斷反應是否完全反應；②根據(jù)質量的減少量是生成氫氣的質量，根據(jù)氫氣的質量計算出參加反應的鐵的質量；Ⅱ．①根據(jù)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(jù)b中的試劑增加了3.3g是二氧化碳的質量，根據(jù)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(jù)質量的減少量是生成氫氣的質量，由圖示數(shù)據(jù)可知到了t₂已經(jīng)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(jù)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(jù)：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(jù)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(jù)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(jù)：解得Y=8g，已變質的“取暖片”樣品中Fe₂O₃的質量分數(shù)：=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(jù)質量的減少量是生成氫氣的質量，再根據(jù)氫氣的質量算出鐵的質量；碳與氧化鐵反應時根據(jù)b質量的增加量是生成的二氧化碳的質量，根據(jù)二氧化碳的質量計算出氧化鐵的質量，再算質量分數(shù)．