Question

为了测定某赤铁矿（其中杂质不溶于水，也不与稀硫酸反应）中氧化铁的质量分数，取赤铁矿样品与一定质量的l9.6%的稀硫酸在烧杯中恰好完全反应．过滤．实验数据如下，请回答问题

	反应前		反应后
	烧杯和稀硫酸的质量	赤铁矿样品质量	烧杯和滤液的质量
实验数据	170g	20	186g

（1）配制上述质量分数为19.6%的稀硫酸．需要质量分数为98%的浓硫酸的质量是

 

（2）发生反应的化学方程式为

 

（3）根据已知条件．列出求解参加反应的硫酸质量（x）的比例式

 

（4）向反应后的溶液中加入34g水后，最终所得溶液溶质的质量分数为

 

；
（5）用200t该赤铁矿可制得含杂质的生铁的质量为

 

．

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：综合计算（图像型、表格型、情景型计算题）

分析：（1）使用98%的浓硫酸配制19.6%的稀硫酸可采取加水稀释，稀释前后溶质硫酸的质量不变，据此，可由19.8%的稀硫酸的量计算所需98%浓硫酸的质量；
（2）赤铁矿的主要成分为氧化铁，氧化铁与硫酸可发生复分解反应，通过交换成分可形成硫酸铁和水；
（3）根据反应的化学方程式，可由氧化铁质量计算出硫酸的质量x；赤铁矿样品为氧化铁与杂质，杂质不溶解于酸和水，所以，滤渣质量即为铁矿石中的杂质
（4）根据反应的化学方程式，可由氧化铁质量计算出硫酸铁的质量，从而求出最终所得溶液溶质的质量分数；
（5）根据20g赤铁矿中氧化铁的质量是16g，200t该赤铁矿中氧化铁的质量是16t，杂质4t解答．

解答：解：
由题中信息可知：20g赤铁矿中杂质的质量=170g+20g-186g=4g，20g赤铁矿中氧化铁的质量是16g
赤铁矿的主要成分为三氧化二铁，三氧化二铁与硫酸反应生成硫酸铁和水；
Fe₂O₃+3H₂SO₄=Fe₂（SO₄）₃+3H₂O
160    294
16g      x

160

294

=

16g

x

x=29.4g
参加反应的19.6%的稀硫酸的质量=

29.4g

19.6%

=150g
（1）需要98%的浓硫酸的质量=

29.4g

98%

=30g
（2）赤铁矿的主要成分为三氧化二铁，三氧化二铁与硫酸反应生成硫酸铁和水；发生反应的化学方程式为Fe₂O₃+3H₂SO₄=Fe₂（SO₄）₃+3H₂O
（3）根据已知条件．参加反应的硫酸质量（x）的比例式：

160

294

=

16g

x

（4）反应生成硫酸铁的质量为y
Fe₂O₃+3H₂SO₄=Fe₂（SO₄）₃+3H₂O
160           400
16g             y

160

400

=

16g

y

y=40g
最终得到溶液溶质的质量分数=

40g

150g+16g+34g

×100%=20%
（5）20g赤铁矿中氧化铁的质量是16g，200t该赤铁矿中氧化铁的质量是16t，杂质4t，16t氧化铁中铁的质量为：16t×

56×2

56×2+16×3

×100%=11.2t，
则：用200t该赤铁矿可制得含杂质的生铁的质量为4t+11.2t=15.2t
答案：
（1）30g
（2）Fe₂O₃+3H₂SO₄=Fe₂（SO₄）₃+3H₂O
（3）

160

294

=

16g

x

（4）20%
（5）15.2t

点评：根据质量守恒定律，最终所得溶液的质量=赤铁矿样品质量+参加反应稀硫酸的质量+所加水的质量-滤渣的质量．