Question

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量分數（雜質不含鐵元素且在實驗過程中不發(fā)生任何變化），實驗數據記錄在下表中．
提示：FeCO₃ 　　FeO+CO₂↑

	實驗前	實驗后
硬質玻璃管（含樣品）	165.6g	159.6g
說　明	①空硬質玻璃管質量為l45.6g ②含鐵各物質反應完全

（1）該含菱鐵礦的礦石樣品中碳酸亞鐵的質量分數______；
（2）實驗結束后盛有澄清石灰水的試管的總質量比反應前的總質量增加______克．

Answer 1

解：（1）實驗中發(fā)生的化學反應有：FeCO₃FeO+CO₂↑，CO+FeOFe+CO₂↑，CO₂+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+H₂O．
CO還原菱鐵礦最終產物是鐵和二氧化碳，實驗前后硬質玻璃管（含樣品）質量差為165.6g-159.6g=6g，實際上就是FeCO₃中失去CO₃^2-的質量，由此可計算出FeCO₃的質量為11.6g．實驗前硬質玻璃管（含樣品）質量為165.6g，空硬質玻璃管質量為145.6g，得出樣品質量為20g，故含菱鐵礦的礦石樣品中碳酸亞鐵的質量分數為×100%=58%
所以：因空硬質玻璃管質量是l45.6g，實驗前硬質玻璃管（含樣品）的質量是165.6g，實驗后硬質玻璃管（含樣品）的質量是159.6g，參加反應的樣品的質量是165.6g-l45.6g=20g，而固體物質的質量減少為165.6g-159.6g=6g，即碳酸根的質量為6g；設碳酸亞鐵的質量為x．
FeCO₃～CO₃
116 60
x 6g
=
x=11.6g
碳酸亞鐵在樣品中的質量分數為×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，而剩余部分直接轉化為二氧化碳．設與一氧化碳反應生成的二氧化碳的質量為y，而碳酸亞鐵分解所生成的二氧化碳質量為z．
CO₃～一氧化碳轉化的CO₂～碳酸亞鐵分解產生的CO₂
60 44 44
6g y z
==
y=4.4g
z=4.4g
所以二氧化碳總質量為4.4g+4.4g=8.8g．
故答案為：58%；
（2）生成二氧化碳的質量是：8.8g．這些二氧化碳被試管中的澄清石灰水吸收，實驗結束后盛有澄清石灰水的試管的總質量比反應前的總質量增加 8.8g．
故答案為：8.8g．
分析：（1）固體物質的減少主要是因為從碳酸亞鐵變成鐵，失去了CO₃，所以質量的減少為CO₃↑的質量，根據兩者的關系求算碳酸亞鐵的質量，從而求算出其質量分數．
（2）空硬質玻璃管中減少的質量就是與一氧化碳結合的氧元素的質量，所以要根據與一氧化碳結合的氧元素的質量求算二氧化碳的質量．
點評：本題主要考查與化學反應式有關的計算，有一定的難度，需要同學們細心方可做好此題．