Question

9．钢铁工业是国家工业的基础，近年来我国粗钢产量一直在4亿吨以上，居世界首位．
（1）某钢铁厂每天需消耗1000吨含氧化铁为80%的赤铁矿，该厂理论上日产含杂质3%的生铁577吨．（结果保留整数）
（2）我国钢铁工业所需铁矿石50%依赖进口，某班同学为此开展了找矿活动，他们在矿山采集了一批赤铁矿样品，在实验室称取了8g样品与24.5g30%的稀硫酸恰好完全反应（假定杂质不与硫酸反应，也不溶于水）．
①写出发生反应的化学方程式Fe₂O₃+3H₂SO₄=Fe₂（SO₄）₃+3H₂O；
②根据已知求解矿石中含氧化铁的质量（X）的比例式$\frac{160}{x}=\frac{294}{24.5g×30%}$；
③样品中氧化铁的质量分数50%；该工厂认为含氧化铁的质量分数达到40%以上才有开采价值，你认为该矿山是否有开采价值？有．（填“有”或“没有”）
④若向反应后的溶液中加入71.5g水，最终得到溶液中的溶质质量分数为10%．

Answer 1

分析 （1）由赤铁矿石的质量、氧化铁的质量分数、生铁中杂质的质量分数，根据赤铁矿炼铁的化学方程式可以列式计算出炼出生铁的质量．
（2）可以根据硫酸的质量求氧化铁的质量和硫酸铁的质量，再求Fe₂O₃的质量分数，然后计算结果判断该矿山是否有开采价值，最终得到溶液中的溶质质量分数．

解答 解：（1）设理论上可日产含杂质的4%生铁的质量为x．
  Fe₂O₃+3CO$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO₂
   160                      112
1000t×80%       （1-3%）x  
$\frac{160}{1000t×80%}=\frac{112}{（1-3%）x}$
   x=577t
（2）①稀硫酸与氧化铁反应生成硫酸铁和水；
②设8克Fe₂O₃样品中含Fe₂O₃的质量为x．生成Fe₂（SO₄）₃的质量为y
Fe₂O₃+3H₂SO₄═Fe₂（SO₄）₃+3H₂O                   
160        294          400
 x       24.5g×30%     y                       
  $\frac{160}{x}=\frac{294}{24.5g×30%}$                    
    x=4g  
 $\frac{294}{24.5g×30%}=\frac{400}{y}$
y=10g
该样品中Fe₂O₃的质量分数为：$\frac{4g}{8g}$×100%=50%  
       50%＞40%，该矿山有开采价值．      
④最终得到溶液中的溶质质量分数为$\frac{10g}{4g+24.5g+71.5g}×100%$=10%．
答案：（1）577；
（2）①Fe₂O₃+3H₂SO₄=Fe₂ （SO₄）₃+3H₂O；
②$\frac{160}{x}=\frac{294}{24.5g×30%}$；  ③50%；  有；   ④10%

点评 本考点考查了含杂质的计算和根据化学方程式的计算，属于溶质的质量分数和化学方程式的综合应用，有关含杂质的计算是一个重点也是一个难点，是中考计算题中经常出现的题型．做题时要注意：化学方程式要写正确，本考点主要出现在计算题中．