Question

铁是生活中常用的金属，如图1是某“取暖片”外包装的图片．该“取暖片”中发热剂主要成分有铁粉、氯化钠、水、活性炭等，其发热是利用铁生锈时会放热的原理．

（1）发热剂需接触到空气才会发热，原因是铁要与______共同作用才会生锈．
（2）“取暖片”中的氯化钠作用是______（填序号）
①溶于水放热     ②加快铁生锈    ③没有任何用途
（3）化学兴趣小组的甲、乙二位同学对“取暖片”的成分产生了兴趣．
Ⅰ．甲同学测定新的“取暖片”中铁粉的含量．取5.7g“取暖片”样品，投入装有10.0g稀盐酸（足量）的烧杯（烧杯质量10.0g）中．在化学反应过程中对烧杯进行了五次称量，数据记录如下表：

反应时间	t	t1	t2	t3	t4
烧杯和药品质量/g	25.7	25.6	25.5	25.5	m

①表格中m的值为______克；
②5.7g“取暖片”样品中铁粉的质量为______克
Ⅱ．乙同学测定一包已变质“取暖片”中Fe₂O₃的质量分数．取10g已变质“取暖片”样品与过量的木炭粉混合，如图2所示装置完成实验．
①实验中加热前要缓缓通入一段时间氮气，作用是______．停止加热后还要缓缓通入一段时间氮气，否则会导致测定的结果______（填“偏大”、“偏小”）．
②充分反应后，乙同学测定b中的试剂增加了3.3g，b中的试剂是______溶液，发生反应的化学方程式为______．
③请帮乙同学求出已变质的“取暖片”样品中Fe₂O₃的质量分数．

Answer

（1）根据铁生锈的条件考虑；（2）根据铁生锈的影响因素考虑；（3）Ⅰ．①根据表中数据判断反应是否完全反应；②根据质量的减少量是生成氢气的质量，根据氢气的质量计算出参加反应的铁的质量；Ⅱ．①根据通入氮气的作用回答本题考虑；②本题主要是利用b中的试剂质量的增加量是生成二氧化碳的质量，所以b中试剂是用来吸收二氧化碳的，所以可以用碱溶液；③根据b中的试剂增加了3.3g是二氧化碳的质量，根据二氧化碳的质量计算出氧化铁的质量，再用氧化铁的质量除以样品质量即可．
【解析】
（1）铁生锈条件是铁与氧气和水共同作用的结果；
（2）在有盐分的条件下能促进铁生锈，加快生锈速度；
（3）Ⅰ．①根据质量的减少量是生成氢气的质量，由图示数据可知到了t2已经反应完了，所以t4烧杯和药品质量是不变的，还是25.5克；
②根据质量的减少量是生成氢气的质量：25.7g-25.5g=0.2g，设要生成0.2g氢气需要铁的质量为X则：
Fe+2HCl═FeCl2+H2↑
56             2
X             0.2g
根据：解得X=5.6g；
Ⅱ．①加热前要缓缓通入一段时间氮气是为了排净装置内的空气，否则空气中氧气会与木炭反应，生成二氧化碳而造成误差；停止加热后还要缓缓通入一段时间氮气，是为了把反应生成的二氧化碳都赶入b装置内，否则有部分二氧化碳会留在装置内，使二氧化碳量减少，计算的氧化铁质量会减少，结果偏小；
②本题主要是利用b中的试剂质量的增加量是生成二氧化碳的质量，根据二氧化碳的质量计算出氧化铁的质量，所以b中试剂是用来吸收二氧化碳的，所以可以用碱溶液，即氢氧化钠溶液，反应物是氢氧化钠和二氧化碳，生成物是碳酸钠和水，用观察法配平即可；
③根据b中的试剂增加了3.3g是二氧化碳的质量，设要生成3.3g二氧化碳需要参加反应的氧化铁的质量为Y则：
2Fe2O3+3C4Fe+3CO2
320                132
Y                   3.3g
根据：解得Y=8g，已变质的“取暖片”样品中Fe2O3的质量分数：=80%．
故答案为：（1）氧气、水；（2）②；（3）Ⅰ．①25.5；②5.6；Ⅱ．①排净装置内的空气；偏小；②氢氧化钠；CO2+2NaOH═Na2CO3+H2O；③80%．