Question

4．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10.0g放入烧杯中，加入过量的稀硫酸，使之充分反应（杂质不参加反应），然后冷却，称量，反应后烧杯中物质的质量比反应前减少了0.35g．计算：
（1）生铁样品中杂质的质量分数．
（2）生产100t这样的生铁，至少需要含氧化铁80%的赤铁矿石多少吨？

Answer 1

分析 （1）铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁溶液和氢气，由质量守恒定律，烧杯中减少的质量即为生成氢气的质量，由反应的化学方程式列式计算出参加反应的铁的质量，进而计算出生铁样品中杂质的质量分数．
（2）由生铁的质量、杂质的质量分数、赤铁矿石中氧化铁的质量分数，根据赤铁矿炼铁的化学方程式可以列式计算出炼出需要含氧化铁80%的赤铁矿石的质量．

解答 解：（1）由质量守恒定律，生成氢气的质量为0.35g．
设参加反应的铁的质量为x
Fe+H₂SO₄═FeSO₄+H₂↑
56              2
x              0.35g
$\frac{56}{2}=\frac{x}{0.35g}$      x=9.8g
生铁样品中杂质的质量分数为$\frac{10.0g-9.8g}{10g}$×100%=2%．
（2）设至少需要含氧化铁80%的赤铁矿石的质量为y．
Fe₂O₃+3CO$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO₂
160           112
80%y      100t×（1-2%）  
$\frac{160}{112}$=$\frac{80%y}{100t×（1-2%）}$      y=175t
答：（1）生铁样品中杂质的质量分数为2%；
（2）至少需要含氧化铁80%的赤铁矿石的质量为175t．

点评 本题难度不大，根据化学方程式的计算即可正确解答本题，注意代入方程式计算的必须是纯物质的质量是正确解答此类题的关键．