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13. （2024·内蒙古）赤铁矿是重要的炼铁原料，其中Fe₂O₃的含量直接影响到炼铁的效率和成本。兴趣小组用一氧化碳还原10 g赤铁矿样品，充分反应后得到5.6 g铁单质。计算该赤铁矿样品中Fe₂O₃的质量分数。
答案
13.解:设该赤铁矿样品中$Fe_{2}O_{3}$的质量分
数为$x$。
$Fe_{2}O_{3}+3CO\stackrel{高温}{=}3CO_{2}+2Fe$
160 112
$10g× x$ 5.6g
$\frac{160}{112}=\frac{10g× x}{5.6g}$
$x = 80\%$
答:该赤铁矿样品中$Fe_{2}O_{3}$的质量分
数为80%。
数为$x$。
$Fe_{2}O_{3}+3CO\stackrel{高温}{=}3CO_{2}+2Fe$
160 112
$10g× x$ 5.6g
$\frac{160}{112}=\frac{10g× x}{5.6g}$
$x = 80\%$
答:该赤铁矿样品中$Fe_{2}O_{3}$的质量分
数为80%。
解析
【分析】首先梳理解题思路：1. 写出一氧化碳还原氧化铁的化学方程式，确定$\ce{Fe_{2}O_{3}}$与生成$\ce{Fe}$的相对质量比；2. 设赤铁矿样品中$\ce{Fe_{2}O_{3}}$的质量分数为未知数，结合生成铁的质量，利用化学方程式的质量比列比例式计算出$\ce{Fe_{2}O_{3}}$的质量；3. 用$\ce{Fe_{2}O_{3}}$的质量除以赤铁矿样品总质量，得到其质量分数。
【解析】解：设该赤铁矿样品中$\ce{Fe_{2}O_{3}}$的质量分数为$x$。
一氧化碳还原氧化铁的化学方程式为：$\ce{Fe_{2}O_{3} + 3CO\xlongequal{高温} 3CO_{2} + 2Fe}$
$\ce{Fe_{2}O_{3}}$的相对分子质量为$56×2 + 16×3 = 160$，生成$\ce{Fe}$的总相对质量为$2×56 = 112$。
根据化学方程式的质量比关系，可得：
$\frac{160}{112} = \frac{10g×x}{5.6g}$
解得：$x = 80\%$
【答案】80%
【知识点】根据化学方程式计算、质量分数计算
【点评】本题是化学计算的基础题型，考查学生对化学方程式计算步骤的掌握，解题核心是找准反应中相关物质的质量比，结合已知量列比例式求解，属于学生应熟练掌握的常规题目。
【难度系数】0.8
【解析】解：设该赤铁矿样品中$\ce{Fe_{2}O_{3}}$的质量分数为$x$。
一氧化碳还原氧化铁的化学方程式为：$\ce{Fe_{2}O_{3} + 3CO\xlongequal{高温} 3CO_{2} + 2Fe}$
$\ce{Fe_{2}O_{3}}$的相对分子质量为$56×2 + 16×3 = 160$，生成$\ce{Fe}$的总相对质量为$2×56 = 112$。
根据化学方程式的质量比关系，可得：
$\frac{160}{112} = \frac{10g×x}{5.6g}$
解得：$x = 80\%$
【答案】80%
【知识点】根据化学方程式计算、质量分数计算
【点评】本题是化学计算的基础题型，考查学生对化学方程式计算步骤的掌握，解题核心是找准反应中相关物质的质量比，结合已知量列比例式求解，属于学生应熟练掌握的常规题目。
【难度系数】0.8
14. (2024·深圳)铁黄(FeOOH)是一种颜料，以某硫铁矿废渣(主要成分Fe₂O₃，含有少量的SiO₂，其余成分不考虑)为原料，制取铁黄，以下是制取工艺流程。
注：铁黄不与水反应；SiO₂不与水和H₂SO₄反应。
(1)过程Ⅰ的化学方程式为
(2)过程Ⅱ的操作名称为
(3)①FeOOH随着温度的升高，可以加热分解成Fe₂O₃，写出其反应的化学方程式：
②温度不同时，生成的Fe₂O₃的颜色如下表：
如果希希同学想获得鲜红的Fe₂O₃，应把温度控制在
注：铁黄不与水反应；SiO₂不与水和H₂SO₄反应。
(1)过程Ⅰ的化学方程式为
$Fe_{2}O_{3}+3H_{2}SO_{4}=Fe_{2}(SO_{4})_{3}+3H_{2}O$
，滤渣Ⅰ中的物质有$SiO_{2}$
(填化学式)。(2)过程Ⅱ的操作名称为
过滤
。(3)①FeOOH随着温度的升高，可以加热分解成Fe₂O₃，写出其反应的化学方程式：
$2FeOOH\stackrel{\triangle}{=}Fe_{2}O_{3}+H_{2}O$
。②温度不同时，生成的Fe₂O₃的颜色如下表：
如果希希同学想获得鲜红的Fe₂O₃，应把温度控制在
700~750℃
。答案
14.
(1)$Fe_{2}O_{3}+3H_{2}SO_{4}=Fe_{2}(SO_{4})_{3}+3H_{2}O$
$SiO_{2}$
(2)过滤
(3)①$2FeOOH\stackrel{\triangle}{=}Fe_{2}O_{3}+H_{2}O$
②700~750℃
(1)$Fe_{2}O_{3}+3H_{2}SO_{4}=Fe_{2}(SO_{4})_{3}+3H_{2}O$
$SiO_{2}$
(2)过滤
(3)①$2FeOOH\stackrel{\triangle}{=}Fe_{2}O_{3}+H_{2}O$
②700~750℃
解析
【分析】
本题为化学工艺流程题，需结合原料成分和各物质的性质分析流程：首先，原料中Fe₂O₃可与硫酸反应，SiO₂不与硫酸反应也不溶于水，因此过程Ⅰ加入硫酸后，Fe₂O₃反应，SiO₂作为滤渣；过程Ⅱ是分离固体和液体，对应过滤操作；FeOOH加热分解时，根据质量守恒定律可推导产物并配平；最后根据题目给出的温度与Fe₂O₃颜色的对应关系，确定获得鲜红Fe₂O₃的温度范围。
【解析】
(1) 过程Ⅰ中，Fe₂O₃与H₂SO₄发生复分解反应，生成硫酸铁和水，化学方程式为$\ce{Fe_{2}O_{3} + 3H_{2}SO_{4} = Fe_{2}(SO_{4})_{3} + 3H_{2}O}$；由于SiO₂不与H₂SO₄反应且不溶于水，因此滤渣Ⅰ为$\ce{SiO_{2}}$。
(2) 过程Ⅱ是将反应后混合物中的固体和液体分离，该操作名称为过滤。
(3) ① 根据质量守恒定律，FeOOH加热分解生成Fe₂O₃和H₂O，配平后化学方程式为$\ce{2FeOOH\xlongequal{\Delta} Fe_{2}O_{3} + H_{2}O}$；② 根据题目给出的温度与Fe₂O₃颜色的对应关系，要获得鲜红的Fe₂O₃，应将温度控制在700~750℃。
【答案】
(1)$\ce{Fe_{2}O_{3} + 3H_{2}SO_{4} = Fe_{2}(SO_{4})_{3} + 3H_{2}O}$；$\ce{SiO_{2}}$
(2)过滤
(3)①$\ce{2FeOOH\xlongequal{\Delta} Fe_{2}O_{3} + H_{2}O}$；②700~750℃
【知识点】
化学方程式书写、过滤操作、物质的性质与变化
【点评】
本题以铁黄的制备为背景，考查酸的化学性质、实验基本操作、化学方程式的书写等基础知识点，需学生结合物质性质分析流程，难度不大，属于常规基础题型。
【难度系数】
0.7
本题为化学工艺流程题，需结合原料成分和各物质的性质分析流程：首先，原料中Fe₂O₃可与硫酸反应，SiO₂不与硫酸反应也不溶于水，因此过程Ⅰ加入硫酸后，Fe₂O₃反应，SiO₂作为滤渣；过程Ⅱ是分离固体和液体，对应过滤操作；FeOOH加热分解时，根据质量守恒定律可推导产物并配平；最后根据题目给出的温度与Fe₂O₃颜色的对应关系，确定获得鲜红Fe₂O₃的温度范围。
【解析】
(1) 过程Ⅰ中，Fe₂O₃与H₂SO₄发生复分解反应，生成硫酸铁和水，化学方程式为$\ce{Fe_{2}O_{3} + 3H_{2}SO_{4} = Fe_{2}(SO_{4})_{3} + 3H_{2}O}$；由于SiO₂不与H₂SO₄反应且不溶于水，因此滤渣Ⅰ为$\ce{SiO_{2}}$。
(2) 过程Ⅱ是将反应后混合物中的固体和液体分离，该操作名称为过滤。
(3) ① 根据质量守恒定律，FeOOH加热分解生成Fe₂O₃和H₂O，配平后化学方程式为$\ce{2FeOOH\xlongequal{\Delta} Fe_{2}O_{3} + H_{2}O}$；② 根据题目给出的温度与Fe₂O₃颜色的对应关系，要获得鲜红的Fe₂O₃，应将温度控制在700~750℃。
【答案】
(1)$\ce{Fe_{2}O_{3} + 3H_{2}SO_{4} = Fe_{2}(SO_{4})_{3} + 3H_{2}O}$；$\ce{SiO_{2}}$
(2)过滤
(3)①$\ce{2FeOOH\xlongequal{\Delta} Fe_{2}O_{3} + H_{2}O}$；②700~750℃
【知识点】
化学方程式书写、过滤操作、物质的性质与变化
【点评】
本题以铁黄的制备为背景，考查酸的化学性质、实验基本操作、化学方程式的书写等基础知识点，需学生结合物质性质分析流程，难度不大，属于常规基础题型。
【难度系数】
0.7
