题目内容

钢铁工业是国家工业的基础.2006年我国粗钢产量突破4亿吨,居世界首位.某中学社会实践活动小组利用假期对当地钢铁厂进行了调研,对从矿石开始到钢铁产出的工艺流程有了全面的感性认识.请您对社会实践活动小组感兴趣的问题进行计算:
将6.72g铁矿石样品投入适量的盐酸中(充分反应),过滤,然后在滤液中加过量的NaOH 溶液,充分反应后,过滤、洗涤、灼烧得4.80g Fe2O3.现以该铁矿石为原料炼铁,若生产过程中铁元素损失4%,计算每生产1.00t生铁(含铁96%),至少需要这种铁矿石多少吨?(保留两位小数)
分析:根据氧化铁的质量可计算含铁的质量,则利用铁矿石和铁的质量关系式来计算铁矿石的质量.
解答:解:氧化铁中铁的质量为4.80 g×
112
160
=3.36g,
即根据铁元素守恒可知,6.72g铁矿石中铁的质量为3.36g,
设需要这种铁矿石x吨,
由铁矿石质量~铁的质量的关系式,则
   矿石~生铁 
6.72g    3.36g
xt×(1-4%)   1.00t×96%
6.62g
x吨×(1-4%)
=
3.36g
1.00t×96%

解得x=2.00t,
答:需要这种铁矿石2.00吨.
点评:本题考查利用元素守恒得到的关系式的计算,注意关系式中的质量表示的意义,能根据纯度来计算为纯物质的纯质量.
练习册系列答案
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(2013?东莞一模)钢铁工业是国家工业的基础.
(1)如图(1)是教材中炼铁高炉及炉内化学变化过程示意图,B区的反应主要是生成一氧化碳,若采用的铁矿石主要成分为氧化铁,请写出A区所发生主要反应的化学方程式:
Fe2O3+3CO
 高温 
.
 
2Fe+3CO2
Fe2O3+3CO
 高温 
.
 
2Fe+3CO2

(2)某兴趣小组在实验室中模拟炼铁化学原理的实验,并对固体产物成分等进行探究.

【设计实验】
用一氧化碳还原纯净的氧化铁粉末,实验装置如图(2)
【进行实验】
该小组按上述实验设计,在一定温度下进行了实验,实验过程中除观察到红色固体变为黑色以外,还能观察到
溶液进入烧杯中
溶液进入烧杯中

【分析与讨论】
本实验结束后,玻璃管内固体粉末由红色全部变为黑色,小明同学认为该黑色固体全部是铁,但小华同学提出了质疑,于是大家提出先查阅资料.
【查阅资料】
①一氧化碳还原氧化铁的固体产物的成分与反应温度、反应时间等因素有关.
②一氧化碳还原氧化铁的实验过程中固体产物可能是铁,也可能生成铁的氧化物.
③铁的氧化物都能与稀硫酸反应生成盐和水
④有关铁及其氧化物的性质如下:
物质性质 四氧化三铁 氧化亚铁 氧化铁 铁粉
颜色 黑色 黑色 红色 黑色
能否被磁铁吸引 不能 不能
【实验与猜想】
①该小组同学将反应后的黑色固体研磨后,再用磁铁吸引,发现黑色固体粉末全部能被吸引,则该黑色固体粉末中不可能含有
氧化亚铁
氧化亚铁
氧化铁
氧化铁
(填铁的氧化物);
②进行猜想:黑色固体粉末可能
a.全部为铁     b.
全部是四氧化三铁
全部是四氧化三铁
   c.
铁和四氧化三铁
铁和四氧化三铁

【验证猜想】
(1)取样品于试管中,向其中加入适量的稀硫酸,若观察到
有气泡产生,溶液为浅绿色
有气泡产生,溶液为浅绿色
,只有猜想
a
a
成立;
(2)取样品于试管中,向其中加入适量硫酸铜溶液,若观察到
硫酸铜溶液不变色
硫酸铜溶液不变色
,只有猜想
b
b
成立;
【反思与评价】实验装置图(2)中采用虚线框内的装置,其作用有
AB
AB
(填字母).
A.收集一氧化碳     B.吸收二氧化碳     C.检验二氧化碳.

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