Question

19．我国是世界上已知矿物储量比较丰富的国家，赤铁矿就是一种重要的铁矿石．某实验小组取来一些赤铁矿样品（杂质不溶于水且不与酸反应），欲在实验室中测定其中氧化铁的质量分数．其实验流程如图：

（1）同学们在实验室中用36.5%的浓盐酸来配制题中所需的稀盐酸，则他们所取用的浓盐酸的质量为60g；
（2）发生反应的化学方程式为Fe₂O₃+6HCl=2FeCl₃+3H₂O；
（3）根据已知条件，列出求解赤铁矿样品中主要成分的质量（X）的比例式为$\frac{160}{219}=\frac{X}{150g×14.6%}$；
（4）赤铁矿样品中氧化铁的纯度（质量分数）为80%；
（5）实验后所得滤液加入m克水后，得到了溶质的质量分数为10%的不饱和溶液，则加水的质量为159g；
（6）若用该种赤铁矿样品炼制含铁96%的生铁11.2t，炼制过程中铁矿石的利用率为80%，则需要该种赤铁矿石的质量为19.2t．

Answer 1

分析 （1）根据溶质质质量不变原理计算；
（2）根据氧化铁与稀盐酸的反应写出反应的化学方程式；
（3）根据盐酸中溶质的质量可列出赤铁矿样品中主要成分的质量（X）的比例式，求出氧化铁的质量、氯化铁的质量；
（4）根据氧化铁的质量和样品的质量可求出氧化铁的纯度；
（5）根据溶质质质量不变原理计算；
（6）根据化学方程式可求氧化铁的质量，最后可求含杂质20%赤铁矿石的质量．

解答 解：（1）设取用的浓盐酸的质量为x
x×36.5%=150g×14.6%     解得：x=60g
（2）由实验流程图可知，发生反应的化学方程式为：Fe₂O₃+6HCl=2FeCl₃+3H₂O；
（3）设赤铁矿样品中主要成分氧化铁的质量为X，生成氯化铁的质量为y
Fe₂O₃+6HCl=2FeCl₃+3H₂O   
160       219       325
X     150g×14.6%  y
$\frac{160}{219}=\frac{X}{150g×14.6%}$    解得：X=16g
$\frac{219}{325}=\frac{150g×14.6%}{y}$    解得：y=32.5g
（4）赤铁矿样品中氧化铁的纯度为：$\frac{16g}{20g}×100%$=80%；
（5）由题意可知，10%=$\frac{32.5g}{16g+150g+m}×100%$    解得：m=159g
（6）设铁矿石中氧化铁的质量为z
3CO+Fe₂O₃ $\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO₂
         160              112
         z                 11.2t×96%
$\frac{160}{112}=\frac{z}{11.2t×96%}$    解得：z=15.36t
需要该种赤铁矿石的质量为：$\frac{15.36t}{0.8%}$=19.2t
故答为：（1）60g；（2）Fe₂O₃+6HCl=2FeCl₃+3H₂O；（3）$\frac{160}{219}=\frac{X}{150g×14.6%}$；（4）80%；（5）159；（6）19.2t．

点评 该考点的命题方向主要是通过创设相关问题情景等，来考查学生对根据化学反应方程式的计算步骤和格式的理解和掌握情况；以及阅读、分析、推断能力和对知识的迁移能力．