Question

某炼铁厂用赤铁矿（除含氧化铁外，其余成分不溶于水也不与酸反应）炼铁，欲测定赤铁矿中氧化铁的质量分数，请回答下列问题：

（1）配制lOOg的29.4%的稀硫酸，需98%的浓硫酸的质量是　　．

（2）将赤铁矿粉碎，用稀硫酸溶解的化学方程式是　．

（3）若20g的赤铁矿粉恰好与lOOg的29.4%的稀硫酸完全反应．求解20g该赤铁矿中氧化铁质量（X）的比例式为　　．

（4）此赤铁矿中氧化铁的质量分数为　．

（5）向反应后所得溶液中加入44g水，则最终溶液中溶质的质量分数是　　．

（6）要炼制含铁96%的生铁126t，假设在炼制过程中损失10%的铁元素，则理论上需要用这种赤铁矿的质量是　　．

Answer 1

【考点】根据化学反应方程式的计算；有关溶质质量分数的简单计算．

【专题】溶质质量分数与化学方程式相结合的计算．

【分析】（1）配制溶液时根据溶质质量不变即可列等式求解；

（2）赤铁矿的组要成分是氧化铁，碱性氧化物与酸反应生成对应的盐和水；

（3）根据化学反应方程式计算参加反应的物质量时，带入方程式计算的必须是完全反应的物质质量，lOOg的29.4%的稀硫酸在计算是必须算出硫酸的质量在带入方程式；

（4）混合物中某物质的质量分数=×100%，由（3）求出氧化铁的质量，带入上式即可求解；

（5）最终所得溶液为硫酸铁溶液，溶质质量可根据化学方程式求出，溶液质量为：16g+100g+44g=160g，据此可求出溶质质量分数；

（6）根据钢材中含铁质量和铁矿石中含铁质量相等可列式求解．

【解答】解：（1）需98%的浓硫酸的质量==30g；

（2）稀硫酸溶解赤铁矿的化学方程式是：3H₂SO₄+Fe₂O₃═Fe₂（SO₄）₃+3H₂O；

（3）3H₂SO₄+Fe₂O₃═Fe₂（SO₄）₃+3H₂O

       294    160

100g×29.4%    X

X=16g

（4）此赤铁矿中氧化铁的质量分数==80%

（5）设反应产生硫酸铁质量为y

Fe₂O₃～Fe₂（SO₄）₃

160     400

 16g     y

y=40g

溶液质量为：16g+100g+44g=160g

故最终溶液中溶质的质量分数==25%

（6）设需这种赤铁矿的质量为a，则

126t×96%=a×80%×（1﹣10%）×

a=240t

故答案为：（1）30g；

（2）3H₂SO₄+Fe₂O₃═Fe₂（SO₄）₃+3H₂O；

（3）；

（4）80%；

（5）25%；

（6）240t

【点评】本题是有关化学方程式、溶液质量分数、混合物组分的综合计算，试题难度大，容易出错．根据化学方程式的相关计算是初中化学的重点，但不是难点，一般学生容易解答．本题较难的是（5）（6）小问，（5）小题，求反应后溶液中溶质的质量分数时，关键是要找准溶质的质量和溶液质量，求溶液质量是要注意如有产生气体或沉淀，则必须将气体或沉淀质量减去，如本题中20g的赤铁矿粉中只有16g氧化铁的质量进入溶液中，所以计算溶液质量是必须用16g带入计算而不能是20g，此处学生很容易出错．（6）小题，一看题目中出现很多数据，有的学生就混乱了，其实仔细读题不难发现，在铁的整个加工和使用过程中，铁元素的质量是守恒的，只要把铁元素的质量作为桥梁即可列出等式求解．