Question

19．小強為了探究某冶煉廠赤鐵礦石中氧化鐵的質量分數(shù)，設計了如圖所示的裝置進行實驗，測得赤鐵礦石中氧化鐵的質量分數(shù)為80%．現(xiàn)煉鐵廠利用該赤鐵礦石5000t，理論上可煉出含鐵98%的生鐵的質量是2857噸．在利用如圖裝置進行實驗時，小強得到如下兩組數(shù)據(jù)（雜質不參加反應）
你認為他應該選用了A（填“A”或“B”）組數(shù)據(jù)來計算赤鐵礦石中氧化鐵的質量分數(shù)；結合裝置圖回答他不選用另一組數(shù)據(jù)計算的原因石灰水也會吸收空氣中的二氧化碳，導致數(shù)據(jù)m₄有誤差．

	反應前	反應后
A組	玻璃管和赤鐵礦石樣品的質量m1g	玻璃管和固體物質的質量m2g
B組	燒杯和澄清石灰水的質量m3g	燒杯和燒杯中物質的質量m4g

Answer 1

分析 （1）根據(jù)CO還原氧化鐵的反應化學方程式可得知，反應前氧化鐵中鐵元素全部被還原成生鐵中的鐵，因此，利用反應的化學方程式由氧化鐵的質量可計算出生鐵中鐵的質量，然后再利用生成中鐵的質量分數(shù)計算出所得生鐵的質量；
（2）A組實驗前后的質量差為被還原的氧化鐵中氧元素的質量，由此數(shù)據(jù)可準確計算出鐵礦石中氧化鐵的質量及質量分數(shù)；而B組實驗前后的質量差為石灰水吸收二氧化碳的質量，燒杯內的石灰水可能會吸收空氣中二氧化碳而使質量差出現(xiàn)較大偏差而影響計算結果．

解答 解：（1）設得到生鐵的質量為x
Fe₂O₃+3CO$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂
160                   112
5000t×80%    x×98%
$\frac{160}{5000t×80%}=\frac{112}{x×98%}$
x=2857t
（2）A組實驗中反應前后的質量差為被還原的氧化鐵中氧元素的質量，由A組實驗數(shù)據(jù)可準確計算出鐵礦石中氧化鐵的質量及質量分數(shù)；而B組實驗中如果澄清石灰水吸收了空氣中的二氧化碳，可使得反應前后質量差增大，影響根據(jù)二氧化碳質量所計算的氧化鐵的質量及其質量分數(shù)，故不宜使用該組數(shù)據(jù)進行計算；
答案：（1）2857；（2）A，石灰水也會吸收空氣中的二氧化碳，導致數(shù)據(jù)m₄有誤差．

點評 根據(jù)化學方程式進行計算時，所使用物質的質量應為純凈物的質量，含雜質的物質的質量不能直接代入方程式進行計算．