Question

2．為測定12g含雜質的氧化鐵樣品中氧化鐵的質量分數，利用稀硫酸和鋅粒制取氫氣，設計了如圖所示的裝置，進行有關的實驗探究（提示：3H₂+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3H₂O雜質不參加反應，假定每步均完全反應或吸收）．請回答有關問題：
得到洗禮數據

裝置	B	C
反應前的質量	86.3g	284.2g
反應后的質量	83.9g	286.9g

（請計算樣品中氧化鐵的質量分數．（寫出計算步驟，計算結果精確到0.1%）

Answer 1

分析 根據C裝置為濃硫酸，吸收反應生成的水，故C裝置增加的重量就是生成的水的質量，然后根據化學方程式，根據水的質量求出氧化鐵的質量，然后計算出氧化鐵的質量分數解答．

解答 解：根據C裝置中反應前后的質量之差，可知完全反應后生成水的質量是
生成水的質量為286.9g-284.2g=2.7g
設參加反應的Fe₂O₃的質量為x．
3H₂+Fe₂O₃ $\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$ 2Fe+3H₂O
160                54
x                2.7g
$\frac{160}{x}=\frac{54}{2.7g}$
解得：x═8g
樣品中氧化鐵的質量分數  $\frac{8g}{12g}$×100%═66.7%
答：樣品中氧化鐵的質量分數約為66.7%．

點評 根據所給的實驗數據分析，B裝置減少的質量是氧元素的質量，C裝置增加的質量是反應生成的水的質量，這是解決本題的關鍵．