Question

25.鋼鐵工業(yè)是國家工業(yè)的基礎(chǔ)。2006年我國粗鋼產(chǎn)量突破4億噸，居世界首位。某中學(xué)社會實(shí)踐活動(dòng)小組利用假期對當(dāng)?shù)劁撹F廠進(jìn)行了調(diào)研，對從礦石開始到鋼鐵產(chǎn)出的工藝流程有了全面的感性認(rèn)識。請您對社會實(shí)踐活動(dòng)小組感興趣的問題進(jìn)行計(jì)算：

（1）將6.62g鐵礦石樣品投入適量的鹽酸中（充分反應(yīng)），過濾，然后在濾液中加過量的NaOH溶液，充分反應(yīng)后，過濾、洗滌、灼燒得4.80gFe₂O₃�，F(xiàn)以該鐵礦石為原料煉鐵，若生產(chǎn)過程中鐵元素?fù)p失4%，計(jì)算每生產(chǎn)1.00t生鐵（含鐵96%），至少需要這種鐵礦石多少噸？（保留兩位小數(shù)）

（2）取某鋼粉末28.12g（假設(shè)只含F(xiàn)e和C），在氧氣流中充分反應(yīng)，得到CO₂氣體224mL（標(biāo)準(zhǔn)狀況）。

①計(jì)算此鋼樣粉末中鐵和碳的物質(zhì)的量之比。

②再取三份不同質(zhì)量的鋼樣粉末分別加到100mL相同濃度的H₂SO₄溶液中，充分反應(yīng)后，測得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表所示：

實(shí)驗(yàn)序號	Ⅰ	Ⅱ	Ⅲ
加入鋼樣粉末的質(zhì)量/g	2.812	5.624	8.436
生成氣體的體積/L（標(biāo)準(zhǔn)狀況）	1.120	2.240	2.800

計(jì)算硫酸溶液的物質(zhì)的量濃度。

③若在實(shí)驗(yàn)Ⅱ中繼續(xù)加入mg鋼樣粉末，計(jì)算反應(yīng)結(jié)束剩余的固體質(zhì)量為多少？

（用含m的代數(shù)式表示）

Answer 1

(1)解： 6.62g鐵礦石中鐵的質(zhì)量為m(Fe)=4.80g×=3.36g生產(chǎn)1.00t生鐵需鐵礦石的質(zhì)量為：

m(鐵礦石=

答：至少需要這種鐵礦石1.97t。

（2）①n(C)=

m(C)=0.010mol×12g·mol^-1=0.12g

答：此鋼樣粉末中鐵和碳的物質(zhì)的量之比為50：1.

②根據(jù)實(shí)驗(yàn)Ⅲ可得：

  Fe+H₂SO₄==FeSO₄+H₂

        1 mol                 22.4L

    n(H₂SO₄)             2.800L

n(H₂SO₄)=0.125mol

c(H₂SO₄)==1.25 mol·L^-1

答：硫酸溶液的物質(zhì)的量濃度為1.25mol·L^-1.

③當(dāng)鋼樣粉末中的鐵未全部溶液解時(shí)（m＞1.406g），剩余的固體質(zhì)量為：

（5.624g+mg）-0.125mol×56g·mol^-1=(m-1.376)g

當(dāng)鋼樣粉末中的鐵全部溶液解時(shí)（m1.406g），剩余的固體質(zhì)量為：（5.624＋m）g×

答：當(dāng)鐵未完全溶解時(shí)，剩余固體的質(zhì)量為（m-1.376）g;當(dāng)鐵完全溶解時(shí)，剩余固體的質(zhì)量為。