Question

3．达州市钢铁厂用于炼铁的铁矿石主要主要成分是菱铁矿[FeCO₃]，课外小组同学取来该铁矿石样品12.5g，粉碎后，将125g一定溶质质量分数的稀盐酸分5次加入到该样品中，所测数据如下（杂质不与稀盐酸反应，也不溶于水）：

次数	一	二	三	四	五
加入稀盐酸的质量/g	25	25	25	25	25
剩余固体的质量/g	9.6	6.7	3.8	0.9	0.9

（1）第四次恰好完全反应
（2）该23200t这样的铁矿石理论上能冶炼得到铁的质量为10393.6t．
（3）求加入稀盐酸恰好完全反应时所得溶液的溶质质量分数？（结果保留到0.1%）

Answer 1

分析 （1）由表中数据可知，第四次反应后剩余固体质量不再减小；
（2）根据质量守恒定律，FeCO₃中的铁将转化为铁；
（3）碳酸亚铁和稀盐酸反应生成氯化亚铁、水和二氧化碳，根据提供的数据可以计算最后所得溶液中FeCl₂的质量分数．

解答 解：（1）由表中数据可知，第四次反应后剩余固体质量不再减小，说明第四次恰好完全反应．
故填：四．
（2）由数据可知，铁矿石样品12.5g，中含有FeCO₃的质量为12.5g-0.9g=11.6g
23200t这样的铁矿石中FeCO₃的质量为$\frac{23200t×11.6}{12.5}$=21529.6t
根据质量守恒定律，FeCO₃中的铁将转化为铁；石理论上能冶炼得到铁的质量为21529.6t×$\frac{56}{56+12+16×3}×100%$=10393.6t；故填：10393.6t；
（3）设生成FeCl₂和CO₂的质量分别为x、y，
FeCO₃+2HCl=FeCl₂+H₂O+CO₂↑，
116 　　　　   127　　  　 44
11.6g　　　　　x　 　　　 y
$\frac{116}{11.6g}=\frac{127}{x}=\frac{44}{y}$，
x=12.7g，y=4.4g，
FeCl₂的质量分数为：$\frac{12.7g}{11.6g+100g-4.4g}$×100%=11.8%，
答：FeCl₂的质量分数为11.8%．

点评 本题主要考查学生运用化学式和化学方程式进行计算和推断的能力，同时考查了分析数据的能力，计算时要注意规范性和准确性．