Question

某煉鐵廠用赤鐵礦（除含氧化鐵外，其余成分不溶于水也不與酸反應）煉鐵，欲測定赤鐵礦中氧化鐵的質(zhì)量分數(shù)，請回答下列問題：
（1）配制lOOg的29.4%的稀硫酸，需98%的濃硫酸的質(zhì)量是______．
（2）將赤鐵礦粉碎，用稀硫酸溶解的化學方程式是______．
（3）若20g的赤鐵礦粉恰好與lOOg的29.4%的稀硫酸完全反應．求解20g該赤鐵礦中氧化鐵質(zhì)量（x）的比例式為______．
（4）此赤鐵礦中氧化鐵的質(zhì)量分數(shù)為______．
（5）向反應后所得溶液中加入44g水，則最終溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)是______．
（6）若建設(shè)哈爾濱市地鐵一號線需鋼筋2.8萬噸（含鐵96%），在煉鐵和煉鋼過程中，共損失鐵20%，則需這種赤鐵礦的質(zhì)量是______．

Answer 1

【答案】分析：（1）配制溶液時根據(jù)溶質(zhì)質(zhì)量不變即可列等式求解；
（2）赤鐵礦的組要成分是氧化鐵，堿性氧化物與酸反應生成對應的鹽和水；
（3）根據(jù)化學反應方程式計算參加反應的物質(zhì)量時，帶入方程式計算的必須是完全反應的物質(zhì)質(zhì)量，lOOg的29.4%的稀硫酸在計算是必須算出硫酸的質(zhì)量在帶入方程式；
（4）混合物中某物質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)=，由（3）求出氧化鐵的質(zhì)量，帶入上式即可求解；
（5）最終所得溶液為硫酸鐵溶液，溶質(zhì)質(zhì)量可根據(jù)化學方程式求出，溶液質(zhì)量為：16g+100g+44g=160g，據(jù)此可求出溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)；
（6）根據(jù)鋼材中含鐵質(zhì)量和鐵礦石中含鐵質(zhì)量相等可列式求解．
解答：解：（1）需98%的濃硫酸的質(zhì)量==30g；
（2）稀硫酸溶解赤鐵礦的化學方程式是：3H₂SO₄+Fe₂O₃═Fe₂（SO₄）₃+3H₂O；
（3）3H₂SO₄+Fe₂O₃═Fe₂（SO₄）₃+3H₂O
     294    160
   100g×29.4%    x
=
x=16g
（4）此赤鐵礦中氧化鐵的質(zhì)量分數(shù)=
（5）設(shè)反應產(chǎn)生硫酸鐵質(zhì)量為y
Fe₂O₃～Fe₂（SO₄）₃
160     400
 16g     y
    
y=40g
溶液質(zhì)量為：16g+100g+44g=160g
故最終溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)=
（6）設(shè)需這種赤鐵礦的質(zhì)量為a，則
2.8×96%=a×80%×（1-20%）×        
a=6萬噸
故答案為：（1）30g；
（2）3H₂SO₄+Fe₂O₃═Fe₂（SO₄）₃+3H₂O；
（3）=；
（4）80%；
（5）25%；
（6）6萬噸
點評：本題是有關(guān)化學方程式、溶液質(zhì)量分數(shù)、混合物組分的綜合計算，試題難度大，容易出錯．根據(jù)化學方程式的相關(guān)計算是初中化學的重點，但不是難點，一般學生容易解答．本題較難的是（5）（6）小問，（5）小題，求反應后溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)時，關(guān)鍵是要找準溶質(zhì)的質(zhì)量和溶液質(zhì)量，求溶液質(zhì)量是要注意如有產(chǎn)生氣體或沉淀，則必須將氣體或沉淀質(zhì)量減去，如本題中20g的赤鐵礦粉中只有16g氧化鐵的質(zhì)量進入溶液中，所以計算溶液質(zhì)量是必須用16g帶入計算而不能是20g，此處學生很容易出錯．（6）小題，一看題目中出現(xiàn)很多數(shù)據(jù)，有的學生就混亂了，其實仔細讀題不難發(fā)現(xiàn)，在鐵的整個加工和使用過程中，鐵元素的質(zhì)量是守恒的，只要把鐵元素的質(zhì)量作為橋梁即可列出等式求解．