Question

某同學模擬工業煉鐵原理，取8克Fe₂O₃，通入足量CO，充分反應后，冷卻，將剩余的固體移入盛有一定質量硫酸溶液的燒杯中，恰好完全反應，得到質量分數為10%的溶液．
（1）煉鐵的化學方程式為

Fe₂O₃+3CO

高溫  .

2Fe+3CO₂

．
（2）8克Fe₂O₃中含Fe元素的質量是

5.6g

．
（3）所得溶液中溶質和溶劑的質量最簡比為

1：9

．
（4）所用硫酸溶液的溶質質量分數為多少．

Answer 1

分析：（1）氧化鐵和一氧化碳在高溫條件下反應能生成鐵和二氧化碳；
（2）根據物質的化學式、物質的質量可以計算組成元素的質量；
（3）根據溶液中溶質質量、溶劑質量可以計算溶質和溶劑的質量最簡比；
（4）溶質質量和溶液質量相比，再乘以百分之百，即為溶液的溶質質量分數．

解答：解：（1）氧化鐵和一氧化碳在高溫條件下反應的化學方程式為：Fe₂O₃+3CO

高溫  .

2Fe+3CO₂．
故填：Fe₂O₃+3CO

高溫  .

2Fe+3CO₂．
（2）8克Fe₂O₃中含Fe元素的質量是：8g×

112

160

×100%=5.6g．
故填：5.6g．
（3）氧化鐵中鐵元素的質量即為反應生成鐵的質量，生成鐵的質量是5.6g，
設參加反應的硫酸的質量為X，生成硫酸亞鐵的質量為Y，生成氫氣的質量為Z，
  Fe+H₂SO₄═FeSO₄+H₂↑，
  56  98    152   2
 5.6g X      Y    Z

56

5.6g

=

98

X

=

152

Y

=

2

Z

，
X=9.8g，Y=15.2g，Z=0.2g，
設溶劑水的質量為m，則有：

15.2g

15.2g+m

×100%=10%，
m=136.8g，
所得溶液中溶質和溶劑的質量最簡比為：15.2g：136.8g=1：9．
故填：1：9．
（4）溶劑水的質量即為稀硫酸中水的質量，稀硫酸的質量為：9.8g+136.8g=146.6g，
所用硫酸溶液的溶質質量分數為：

9.8g

146.6g

×100%=6.7%；
答：所用硫酸溶液的溶質質量分數是6.7%．

點評：本題考查的內容較多，在（3）中可以把相關量一并求出，從而使計算簡單化．