一道中考化學壓軸題的巧解與反思

2009年鹽城市中考化學壓軸題如下:

利用下圖所示裝置測定某含菱鐵礦石中碳酸亞鐵的質量分數(雜質不含鐵元素且在實驗過程中不發生任何變化)，實驗數據記錄在下表中.提示:FeCO₃高溫FeO+CO₂↑

實驗前實驗后

硬質玻璃管(含樣品)165.6g159.6g

說明①空硬質玻璃管質量為145.6g

②含鐵各物質反應完全

(1)該含菱鐵礦石中碳酸亞鐵的質量分數為;

(2)實驗結束后，盛有石灰水的試管的總質量比反應前總質量增加g.

解析:(1)要求出碳酸亞鐵的質量分數，關鍵是要求出碳酸亞鐵的質量和樣品的總質量.樣品的總質量不難求，反應前樣品與硬質玻璃管的總質量減去硬質玻璃管的質量即可，即165.6g-145.6g=20g.解該題最重要的是求出碳酸亞鐵的質量.通過分析題意得知，題目中經歷了以下兩個化學變化:

①FeCO₃高溫FeO+CO₂↑

②CO+FeO高溫Fe+CO₂

由化學方程式可知:硬質玻璃管內減少的物質的質量應為FeCO₃先變為FeO時釋放出的CO₂氣體的質量以及FeO被CO還原生成Fe時所失去的氧元素的質量總和，即FeCO₃→Fe所失去的“CO₃”的質量，而“CO₃”的質量可由反應前后硬質玻璃管(含樣品)質量之差求出，即165.6g-159.6g=6.0g.設FeCO₃的質量為x，則有:

60∶116=6.0g∶x

x=116×6.0g60=11.6g

則碳酸亞鐵的質量分數為:

11.6g20g×100%=58%

(2)由題意可知，石灰水增加的質量應為生成的二氧化碳的質量，根據化學方程式①和②可知:

1分子FeCO₃最終可轉化為2分子的二氧化碳，設生成的二氧化碳的質量為y.

FeCO₃→2CO₂

116g 88

11.6gy

11611.6g=88y

y=8.8g

反思:這道題在中考中得分率較低，其原因主要有:

一是考生沒有認識到該過程涉及兩個化學變化，且兩次變化中固體物質都有所減少，錯誤地認為硬質玻璃管內減少的物質的質量即為第一次碳酸亞鐵高溫分解產生的二氧化碳的質量，從而得出錯誤的答案:

(1)79.09%;(2)6.0g.

二是考生錯誤地認為硬質玻璃管內減少的物質的質量即為生成的全部的二氧化碳氣體的質量，從而得出錯誤的答案:

(1)35.05%;(2)6.0g

(責任編輯 廖銀燕)