急問：兩題化學計算題，請高手解答 需算式 20點

Question

1某碳氫化合物在氧氣中燃燒，得16.5g二氧化碳及8.10g水蒸氣求此化學霧之實驗式及燃燒試樣之重量。(C5H12；5.4g)

2某鐵礦重0.70g經處理後製成0.40g的Fe2O3，求鐵礦中鐵的百分比率佔多少(39.9%)

Answer 1

(1)CO2中C的重量佔(12/44)，故16.5克的CO2中C的重量為：C：16.5*(12/44)=4.5(克)H2O中H的重量佔(2/18)，故8.10克的H2O中H的重量為：H：8.10*(2/18)=0.9(克)實驗式中 C：H = (4.5/12)：(0.9/1) = 4.5 ：0.9*12 = 45：108 = 5：12所以實驗式=C5H12燃燒式樣的重量=C的重量+H的重量=4.5+0.9=5.4(克)(2)Fe2O3中Fe的重量佔(56*2)/(56*2+16*3)0.4克的Fe2O3中Fe重量=0.4*[(56*2)/(56*2+16*3)]=0.28(克)鐵礦中鐵的百分比率=(0.28/0.7)*100%=40%

2006-10-29 01:32:48 補充：
(1)原子量和分子量C=12，H=1，O=16，二氧化碳=12+16*2=44，水=1*2+16=18(2)原子量和分子量Fe=56，O=16，三氧化二鐵=56*2+16*3=160答案出現39.9%與40%的誤差是因為鐵的原子量使用56和55.9的不同。

Answer 2

1.反應式:
16.5 / 44 (二氧化碳分子量) = 0.375莫耳
8.10 / 18 (水的分子量) = 0.45莫耳
k CxHy + ? O2 -> 0.375 CO2 + 0.45 H2O (k為CxHy的莫耳數)
由平衡關係得知: k乘 x= 0.375 , k乘y= 0.45
故知 x : y = 0.375 : 0.45 * 2 (水的H有兩個)
最簡整數比為 5 : 12 ,固 x= 5 , y= 12 此化合物為C5H12
解得 k = 0.075
試樣之重量= 0.075(莫耳數) * 72(C5H12之分子量)= 5.4 克

2.Fe之分子量為56(此為概略的值)，Fe2O3之分子量為160
Fe 質量佔 Fe2O3 的 70% [ 56 * 2 (兩個Fe) / 160 ]
故在0.40g的Fe2O3中，Fe有 0.40 * 70% = 0.28克
因鐵礦有 0.70g，鐵卻只有 0.28g
故鐵礦中，鐵的含量為 0.28 / 0.70 = 0.4 = 40%
PS.因為鐵的分子量我取整數，所以跟答案有一些誤差
建議你去查週期表，用鐵的實際分子量去算，會更接近答案

附註:
/ 為除號
*為乘號

Answer 3

(問題一)
碳氫化合物在氧中燃燒的通式 : CxHy + O2 ----> x CO2 + y/2 H2O
16.5g CO2 相當於 16.5/44=0.375 mole的 CO2 ==> 提供0.375mole的C給 CxHy
CO2分子量=44
8.10g H2O相當於 8.10/18=0.45 mole的 H2O ==> 提供0.45x 2=0.9mole的H給 CxHy
H2O分子量=18 (一個 H2O 有兩個H原子)
所以CxHy中C:H=0.375:0.9=5:12 ==> x=5 , y=12
==> 實驗式: C5H12 試量為=(12x5)+(1x12)=72
又因為方程式中係數比=分子莫耳數比
C5H12 : CO2 = 1 : 5 = (C5H12莫耳數):(C莫耳數=0.375)
==> C5H12莫耳數=0.375/5=0.075mole
燃燒試樣重量= 0.075x72=5.4g
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(問題2)
鐵的氧化反應方程式:
2Fe(分子量=56) + 3/2 O2 ---> Fe2O3 (分子量=56x2+16x3=160)
0.4g的Fe2O3相當於 0.4/160=0.0025 mole的Fe2O3
又方程式中係數比=分子莫耳數比
Fe : Fe2O3 = 2 : 1 = (Fe的莫耳數): (Fe2O3的莫耳數=0.0025mole)
所以Fe的莫耳數=0.0025x2=0.005mole
相當於 0.005x56=0.28克的Fe ----> 即原鐵礦中含鐵的重量
所以鐵礦中鐵的百分比率 = 0.28g/0.7g= 0.4 = 40%

至於算出來為40%與 39.9%不同的原因是在於所使用的Fe及O的原子不同所導致的。若題目有給這兩者的原子量，那麼就用所給的原子量去求，其解法同上述內容。祝你解題順利。

Answer 4

(1). 16.5g二氧化碳中含碳 16.5‧12/44=4.5g 8.10g水蒸氣中含H 8.10‧2/18=0.9g
C:H=4.5/12 :0.9/1=0.375:0.9=5:12 故實驗式為C5H12
燃燒試樣之重量4.5+0.9=5.4g
(2)0.40g的Fe2O3中含Fe 0.4‧111.7/159.7=0.2797g
鐵礦中鐵的百分比率0.2797/0.7=0.399=39.9%