Question

【題目】某同學模擬工業(yè)煉鐵的原理，用如圖所示裝置進行實驗．取8g氧化鐵，通入足量一氧化碳，充分反應后，冷卻，將玻璃管中的固體移入盛有49g硫酸溶液的燒杯中，恰好完全反應．

（1）該同學首先按如圖所示裝置裝配好儀器，檢查了氣密性并裝好藥品，接下來的操作是___________（只寫一步即可）．

（2）計算硫酸溶液的溶質質量分數（要求寫出計算推理過程）．

Answer 1

【答案】（1）先通一段時間的一氧化碳

（2）20％

【解析】（1）通入一氧化碳，其目的是排盡玻璃管內的空氣，防止加熱時引起爆炸；（2）根據一氧化碳還原氧化鐵的原理書寫化學方程式，由該化學方程式找到氧化鐵和鐵單質間的數量關系可以求得單質鐵的質量；然后由鐵與稀硫酸反應的化學方程式找出鐵與稀硫酸間的數量關系．

（1）先通一段時間的一氧化碳

（2）解：設8g氧化鐵完全反應后生成鐵的質量為x．

Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2

160 112

8g x

160︰112＝8g︰x

x＝5.6g

設5.6g鐵完全反應消耗硫酸的質量為y．

Fe＋H2SO4＝FeSO4＋H2↑

56 98

5.6g y

56︰98＝5.6g︰y

y＝9.8g

硫酸溶液的溶質質量分數為：9.8g／49g×100％＝20％

答：硫酸溶液的溶質質量分數為20％．