Question

有一种镀金铁画，画中只含有金、铁、碳三种元素，某同学为了探究镀金铁画中各元素的含量，收集了镀金铁画的边角料9g，磨成粉末，放入足量的稀盐酸中，充分反应，收集到0.3gH₂；溶液过滤后，将残渣洗净、烘干，在空气中充分灼烧，剩余固体的质量是0.36g，求：9g铁画边角料中金、铁、碳各元素的质量．（假设各步操作无损失）

Answer 1

分析：因为金、铁、碳这三种元素，只有铁可以和盐酸发生反应，产生氢气，故可根据化学方程式得出反应物之间的比例式，求出铁的质量；由题意可知，溶液过滤后，将残渣洗净、烘干，在空气中充分灼烧，剩余固体的质量为0.24g．因为金的硬度高，性质稳定，所以剩余固体就是金；碳的质量就是边角料的质量-铁的质量-金的质量．然后根据质量分数公式计算铁画中金、铁、碳的质量分数．

解答：解：因为金、铁、碳这三种元素，只有铁可以和盐酸发生反应，产生氢气，故可根据化学方程式得出反应物之间的比例式，求出铁的质量．
设9.0g铁画边角料中所含铁的质量为x．
Fe+2HCl=FeCl₂+H₂↑
56            2
x             0.3g

56

2

=

x

0.3g

解之得x=8.4g
因为金的硬度高，性质稳定，所以剩余固体就是金，金的质量为0.36g；
碳的质量就等于边角料的质量-铁的质量-金的质量，所以碳的质量9.0g-8.4g-0.36g=0.24g．
答：9g铁画边角料中金、铁、碳各元素的质量分别为0.36g、8.4g、0.24g．

点评：本题主要考查学生对铁生锈条件的认识，以及对物质质量分数的计算能力．学生必须熟知所给物质的性质，才能正确分析发生反应的过程，据此判计算物质质量即可．