Question

为了测定某赤铁矿样品（主要成分Fe₂O₃，杂质不与CO反应）中Fe₂O₃的质量分数，进行以下实验：①取10g赤铁矿样品跟足量的CO在高温下反应，②再将生成的气体全部用澄清石灰水吸收，生成沉淀15克．
求：（1）实验①中生成CO₂多少克？
（2）此赤铁矿样品中Fe₂O₃的质量分数．

Answer 1

解：（1）设实验①中生成CO₂的质量为x
CO₂+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+H₂O
44 100
x 15g
x=6.6g
（2）实验①中生成的6.6gCO₂中O元素的质量=6.6g××100%=4.8g，赤铁矿样品中Fe₂O₃含O元素质量==2.4g，
赤铁矿样品中Fe₂O₃的质量=2.4g÷×100%=8g
赤铁矿样品中Fe₂O₃的质量分数=×100%=80%
答：（1）实验①中生成CO₂为6.6g；（2）此赤铁矿样品中Fe₂O₃的质量分数为80%．
分析：本题涉及两个反应，一是一氧化碳高温下还原氧化铁，使氧化铁中氧全部转移到二氧化碳气体中；二是前一个反应生成的二氧化碳通入澄清石灰水生成碳酸钙沉淀；根据第二个反应，由产生的沉淀15g可计算参加反应的二氧化碳即实验①中生成CO₂的质量；再利用二氧化碳气体中氧元素质量的一半为氧化铁中的氧，计算赤铁矿样品中Fe₂O₃的质量，最后利用质量分数计算公式求出此分数．
点评：处理第二小题计算时，根据化学变化前后元素质量不变，用化学式的计算替代化学方程式的计算，可简化计算过程．