Question

1．某课外活动小组，为了检测本地钢铁厂生铁产品的质量，在实验室中称取生铁屑样品10g，放入烧杯中，加入一定质量的稀硫酸．加热，使之充分反应（杂质不参加反应）．然后冷却、称量．反应后烧杯中固体和液体的总质量比反应前减少了0.34g．计算：
（1）反应后生成氢气的质量为多少g？
（2）10g生铁样品中纯铁的含量是多少g？
（3）生产100t这种生铁，至少需要含氧化铁80%的赤铁矿的质量．

Answer 1

分析 （1）铁与硫酸反应生成氢气，所以反应后烧杯中固体和液体的总质量减少的质量为氢气的质量．
（2）由生成气体的质量根据化学方程式可以计算出样品中铁的质量，进而计算出杂质的质量．
（3）由样品质量和杂质质量可以计算出样品中铁的质量分数，再结合生铁的质量100t可以计算出生铁中铁元素的质量，由于化学反应中元素质量守恒，根据氧化铁的化学式可以计算出氧化铁的质量，最后再结合赤铁矿中氧化铁的质量分数，就可以计算出赤铁矿的质量．

解答 解：（1）反应后生成氢气的质量为0.34g．
（2）设生铁样品中纯铁的质量为x．
Fe+H₂SO₄=FeSO₄+H₂↑
56                         2
x                      0.34g
$\frac{56}{x}=\frac{2}{0.34g}$，
x=9.52g
（3）设需要赤铁矿的质量为y．
所得生铁的含铁质量分数为$\frac{9.52g}{10.0g}$×100%=95.2%
Fe₂O₃+3CO$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO₂
160                     112
y×80%            100t×95.2%
$\frac{160}{y×80%}=\frac{112}{100t×95.2%}$
解得y=170t
答：（1）反应后生成氢气的质量为0.34g．
（2）样品中纯铁的质量为9.52g，
（2）需要赤铁矿170t．

点评 本题主要考查含杂质的物质的化学方程式计算，难度较大．