Question

18．菱铁矿（主要成分是FeCO₃）是炼铁的原料．现取20.0g菱铁矿，向其中加入足量稀硫酸，充分反应，测得固体质量与所加稀硫酸的质量关系如图所示
已知：①FeCO₃+H₂SO₄═FeSO₄+CO₂↑+H₂O
②菱铁矿中杂质不参加反应，且难溶于水．
请计算：
（1）20.0g菱铁矿中FeCO₃的质量为11.6g
（2）列式计算所用稀硫酸的溶质质量分数（结果准确到0.1%）
（3）求所得溶液的溶质质量分数（结果准确到0.1%）

Answer 1

分析 （1）根据剩余固体的质量即为杂质的质量，依据杂质的质量可以计算FeCO₃的质量；
（2）根据FeCO₃的质量可以计算反应的硫酸的质量，进一步可以计算所用稀硫酸的溶质质量分数；
（3）根据生成物硫酸亚铁的质量和溶液质量计算溶质质量分数．

解答 解：（1）20.0g菱铁矿中FeCO₃的质量为：20.0g-8.4g=11.6g；
（2）设硫酸的质量为x，FeSO₄质量为y，CO₂质量为z
FeCO₃+H₂SO₄=FeSO₄+CO₂↑+H₂O，
116    98   142  44
11.6g  x     y   z
$\frac{116}{11.6g}$=$\frac{98}{x}$=$\frac{142}{y}$=$\frac{44}{z}$
x=9.8g
y=14.2g
z=4.4g
所用稀硫酸的溶质质量分数为：$\frac{9.8g}{50g}$×100%=19.6%，
所得溶液的质量为：11.6g+50g-4.4g=57.2g
所得溶液的溶质质量分数为：$\frac{14.2g}{57.2g}$×100%≈24.8%．
故答案为：（1）11.6g；
（2）所用稀硫酸的溶质质量分数为19.6%；
（3）所得溶液的溶质质量分数为24.8%．

点评 本题主要考查学生运用假设法和化学方程式进行计算和推断的能力，计算时要注意规范性和准确性．