Question

现有含杂质的赤铁矿（主要成分为Fe₂O₃）样品，为了测定该样品中氧化铁的质量分数，某同学取该样品5.0g．该同学在实验室用一氧化碳还原赤铁矿（杂质不参加反应）．装置示意图如下：



（1）在直形管内发生反应的化学方程式是：______．
（2）在盛有足量澄清石灰水试管的中里，发生反应的化学方程式是：______．
（3）样品充分反应后，测定实验数据，澄清石灰水增重3.3g．
（4）计算：
①反应生成CO₂的质量是：______；②Fe₂O₃的相对分子质量是：______；
③10g赤铁矿中含氧化铁的质量是：______g；④该样品中氧化铁的质量分数是：______．

Answer 1

（1）由该实验可知，一氧化碳还原赤铁矿的反应中，反应物为CO和Fe₂O₃，由石灰水变浑浊及元素守恒，则生成物为Fe和CO₂，
则反应的化学方程式为Fe₂O₃ +3CO

高温  .

2Fe+3CO₂，故答案为：Fe₂O₃ +3CO

高温  .

2Fe+3CO₂；
（2）因石灰水足量，则二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙和水，即反应为Ca（OH）₂ +CO₂=CaCO₃↓+H₂O，故答案为：Ca（OH）₂ +CO₂=CaCO₃↓+H₂O；
（4）①由测定实验数据，澄清石灰水增重3.3g，可知石灰水增重是因吸收了二氧化碳的质量，即二氧化碳的质量为3.3g，故答案为：3.3g；
②由氧化铁的化学式为Fe₂O₃，其相对分子质量为56×2+16×3=160，故答案为：160；
③设5.0g样品中氧化铁的质量为xg，则
Fe₂O₃ +3CO

高温  .

2Fe+3CO₂，
160                  132
 x                   3.3g

160

132

=

x

3.3g

，解得x=4.0g，
即5．g样品中含有氧化铁的质量为4.0g，
则10.0g样品中含有氧化铁的质量为

10.0g

5.0g

×4.0g=8.0g，故答案为：8.0；
④样品中氧化铁的质量分数为

4.0g

5.0g

×100%=80%，故答案为：80%．