Question

4．某化学小组在实验一氧化碳还原氧化铁模拟工业炼铁原理．反应进行一段时间后，发现部分红色粉末变黑，即停止加热．冷却至室温后，用磁铁充分吸引反应后的固体混合物，测得未被磁铁吸引的红色粉末的质量为32g．将被磁铁吸引的全部固体置于试管中，加入足量稀盐酸，固体全部溶解，测得生成气体的质量为2g．计算；
（1）一氧化碳还原氧化铁生成的铁粉的质量．
（2）求加热停止后固体混合物中铁元素的质量分数．（保留至0.1%）

Answer 1

分析 氧化铁与一氧化碳反应生成铁和二氧化碳；由题意，测得未被磁铁吸引的红色粉末的质量为32g，即未参加反应的氧化铁的质量为32g；将被磁铁吸引的全部固体置于试管中，加人足量稀盐酸，固体全部溶解，测得生成气体的质量为2g，即铁与稀盐酸反应生成氢气的质量为2g，由反应的化学方程式，列式计算出生成的铁粉的质量，进而计算出加热停止后固体混合物中铁元素的质量分数即可．

解答 解：设一氧化碳还原氧化铁生成的铁粉的质量为x
Fe+2HCl═FeCl₂+H₂↑
56             2
x              2g
（1）$\frac{56}{2}=\frac{x}{2g}$      x=56g
（2）未参加反应的氧化铁的质量为32g中含铁元素的质量为32g×$\frac{56×2}{56×2+16×3}×$100%=22.4g．
加热停止后固体混合物中铁元素的质量分数为$\frac{22.4g+56g}{32g+56g}$×100%≈89.1%．
答：（1）一氧化碳还原氧化铁生成的铁粉的质量为56g；
（2）加热停止后固体混合物中铁元素的质量分数为89.1%．

点评 本题难度不大，掌握根据化学方程式的计算即可正确解答本题，解题时要注意解题的规范性．