Question

4．某課外活動小組，為了檢測本地鋼鐵廠生鐵產(chǎn)品的質量，在實驗室中稱取生鐵屑樣品10.0g放入燒杯中，加入過量的稀硫酸，使之充分反應（雜質不參加反應），然后冷卻，稱量，反應后燒杯中物質的質量比反應前減少了0.35g．計算：
（1）生鐵樣品中雜質的質量分數(shù)．
（2）生產(chǎn)100t這樣的生鐵，至少需要含氧化鐵80%的赤鐵礦石多少噸？

Answer 1

分析 （1）鐵與稀硫酸反應生成硫酸亞鐵溶液和氫氣，由質量守恒定律，燒杯中減少的質量即為生成氫氣的質量，由反應的化學方程式列式計算出參加反應的鐵的質量，進而計算出生鐵樣品中雜質的質量分數(shù)．
（2）由生鐵的質量、雜質的質量分數(shù)、赤鐵礦石中氧化鐵的質量分數(shù)，根據(jù)赤鐵礦煉鐵的化學方程式可以列式計算出煉出需要含氧化鐵80%的赤鐵礦石的質量．

解答 解：（1）由質量守恒定律，生成氫氣的質量為0.35g．
設參加反應的鐵的質量為x
Fe+H₂SO₄═FeSO₄+H₂↑
56              2
x              0.35g
$\frac{56}{2}=\frac{x}{0.35g}$      x=9.8g
生鐵樣品中雜質的質量分數(shù)為$\frac{10.0g-9.8g}{10g}$×100%=2%．
（2）設至少需要含氧化鐵80%的赤鐵礦石的質量為y．
Fe₂O₃+3CO$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂
160           112
80%y      100t×（1-2%）  
$\frac{160}{112}$=$\frac{80%y}{100t×（1-2%）}$      y=175t
答：（1）生鐵樣品中雜質的質量分數(shù)為2%；
（2）至少需要含氧化鐵80%的赤鐵礦石的質量為175t．

點評 本題難度不大，根據(jù)化學方程式的計算即可正確解答本題，注意代入方程式計算的必須是純物質的質量是正確解答此類題的關鍵．