Question

（11分）煤、石油和天然氣等化石燃料是目前人類使用的最主要燃料，也是重要的化工原料。
（1）石油中主要含有      兩種元素（填寫元素符號）；天然氣的主要成分是     （填寫化學式）。
（2）化石燃料屬于          （選填“可再生”或“不可再生”）能源，其燃燒排放的大量二氧化碳會引起全球氣候變暖。一種新的處理方法是將二氧化碳氣體通入含有長石（地殼中最常見的礦石，含量高達60%)成分的水溶液里，其中一種反應的化學方程式： KAlSi₃O₈+CO₂+2H₂O==KHCO₃+X+3SiO₂↓，則X的化學式為            。
（3）工業上，煤炭燃燒前進行粉碎的目的是                。煤隔絕空氣加強熱得到的焦炭，是冶鐵的重要原料。為了測定某赤鐵礦中氧化鐵的質量分數，化學興趣小組的同學設計了兩種實驗方案（假設該赤鐵礦中的雜質既不溶于水，也不發生反應）。
方案I 取8．00g赤鐵礦粉，加入足量稀硫酸，完全反應后過濾，得到1．60g濾渣。則赤鐵礦粉中氧化鐵的質量分數為        。
方案Ⅱ 如圖所示，取8．00g赤鐵礦粉與過量的焦炭粉混合后加強熱，充分反應。測得氫氧化鈉溶液反應前后質量增加了1．32g。如果產生的二氧化碳被氫氧化鈉溶液完全吸收，根據所學反應3C+2Fe₂O₃△4Fe+3CO₂↑計算，赤鐵礦粉中氧化鐵的質量分數為       。

[實驗反思]方案Ⅱ中硬質玻璃管內原有的空氣對實驗結果有影響，這會導致測出的氧化鐵的質量分數           （選填“偏大”、“偏小”或“不變”）。
[實驗分析]方案I測出的氧化鐵的質量分數明顯大于方案Ⅱ測出的結果，可能的原因是                              （寫出一種即可）。

Answer 1

（1）C、H   CH₄   （2）不可再生   Al(OH)₃    （3）增大煤與空氣（或氧氣）的接觸面積  方案Ⅰ80%    方案Ⅱ40%   [實驗反思]偏大 [實驗分析]生成的二氧化碳與過量的碳反應生成一氧化碳，不能被氫氧化鈉溶液吸收或生成的二氧化碳不能全部被氫氧化鈉溶液吸收（合理即可

 
試題分析：根據課本知識可知（1）石油中主要含有C、H兩種元素；天然氣的主要成分是甲烷化學式為CH₄ ；（2）化石燃料屬于不可再生能源，在處理二氧化碳的方法中的反應中的方程式為KAlSi₃O₈+CO₂+2H₂O==KHCO₃+X+3SiO₂↓，則X的化學式的確定根據質量守恒定律反應前后原子的種類和數量不變解題，故為Al(OH)₃ ；（3）工業上，煤炭燃燒前進行粉碎的目的是增大煤與空氣（或氧氣）的接觸面積，煤隔絕空氣加強熱得到的焦炭，是冶鐵的重要原料。為了測定某赤鐵礦中氧化鐵的質量分數，方案I 取8．00g赤鐵礦粉，加入足量稀硫酸，完全反應后過濾，得到1．60g濾渣。則赤鐵礦粉中氧化鐵的質量分數為 80%；方案Ⅱ 如右圖所示，取8．00g赤鐵礦粉與過量的焦炭粉混合后加強熱，充分反應。測得氫氧化鈉溶液反應前后質量增加了1．32g。如果產生的二氧化碳被氫氧化鈉溶液完全吸收，根據所學反應3C+2Fe₂O₃4Fe+3CO₂↑計算，赤鐵礦粉中氧化鐵的質量分數，設樣品中氧化鐵的質量為X
3C+2Fe₂O₃4Fe+3CO₂↑
132
X              1．32g
320:132=X:1．32g
X=3．2g
故，赤鐵礦粉中氧化鐵的質量分數為：3．2g/8g×100%=40%
[實驗反思]方案Ⅱ中硬質玻璃管內原有的空氣對實驗結果有影響，這會導致測出的氧化鐵的質量分數偏大，因為二氧化碳的質量多，造成計算出的氧化鐵的質量大，故質量分數偏大；[實驗分析]方案I測出的氧化鐵的質量分數明顯大于方案Ⅱ測出的結果，可能的原因是]生成的二氧化碳與過量的碳反應生成一氧化碳，不能被氫氧化鈉溶液吸收或生成的二氧化碳不能全部被氫氧化鈉溶液吸收。