题目内容

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）若建设哈尔滨市地铁一号线需钢筋2.8万吨（含铁96%），在炼铁和炼钢过程中，共损失铁20%，则需这种赤铁矿的质量是______．

【答案】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=

，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=

（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=

（6）设需这种赤铁矿的质量为a，则
2.8×96%=a×80%×（1-20%）×

a=6万吨
故答案为：（1）30g；
（2）3H₂SO₄+Fe₂O₃═Fe₂（SO₄）₃+3H₂O；
（3）

；
（4）80%；
（5）25%；
（6）6万吨
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．