题目内容

2.为测定菱铁矿石中碳酸亚铁的含量(假设其中杂质的成分不溶于水,也不参加反应),某化学小组进行如下的实验:
(1)用36.5%的浓盐酸配制100g14.6%的稀盐酸加入水的质量是60g.
(2)写出未将盐酸完全耗尽的发生反应的化学方程式FeCO3+2HCl=FeCl2+H2O+CO2↑;
(3)根据已知条件列出该菱铁矿石中发生反应的物质的质量(x)的比例式$\frac{116}{x}$=$\frac{44}{4.4g}$;
(4)该菱铁矿石中碳酸亚铁的含量是58%;
(5)最终烧杯中溶液中溶质的质量分数为25%,则过滤后需蒸发水的质量是11g;
(6)欲将该菱铁矿含杂质4%的生铁2800t,若生成过程中有20%的铁被损耗,则需要该菱铁矿石的质量是12000t.

分析 (1)根据溶液稀释前后溶质的质量不变来完成解答;
(2)根据碳酸亚铁和盐酸反应生成氯化亚铁、水和二氧化碳进行分析;
(3)根据质量守恒定律计算生成二氧化碳的质量,依据化学方程式进行计算;
(4)根据化学方程式计算碳酸亚铁的质量,然后计算样品的质量分数;
(5)根据化学方程式计算反应后溶质的质量和溶液质量,依据溶液浓度减小计算;
(6)根据化学方程式和题中的数据减小计算.

解答 解:(1)设配制100g14.6%的稀盐酸加入水的质量是为x,则根据稀释前后溶质的质量不变可得:
100g×14.6%=(100g-x)×36.5%
x=60g;
(2)碳酸亚铁和盐酸反应生成氯化亚铁、水和二氧化碳,化学方程式为:FeCO3+2HCl=FeCl2+H2O+CO2↑;
(3)生成二氧化碳的质量为:20g+100g-115.6g=4.4g
设菱铁矿石中发生反应的物质的质量为x
FeCO3+2HCl=FeCl2+H2O+CO2↑;
116                  44
x                    4.4g
$\frac{116}{x}$=$\frac{44}{4.4g}$
x=11.6g
(4)该菱铁矿石中碳酸亚铁的含量是$\frac{11.6g}{20g}$×100%=58%;
(5)生成氯化亚铁的质量为y
   2HCl----FeCl2,
    73       127
100g×14.6%   y
   $\frac{73}{100g×14.6%}$=$\frac{127}{x}$
    x=25.4g
所以反应后溶液的质量为:$\frac{25.4g}{25%}$=101.6g
通过计算可知,碳酸亚铁中含有杂质质量为20g-11.6g=8.4g,所以不溶物中包括杂质和没有反应的铁,所以参加反应的铁的质量6g-(8.8g-8.4g)=5.6g,生成氢气的质量为0.2g,所以蒸发水的质量为:115.6g+6g--8.8g-0.2g-101.6g=11g;
(6)设需要该菱铁矿石的质量是z
     FeCO3--------Fe
   116            56
z×58%(1-20%)     2800t×(1-4%)
$\frac{116}{z×58%×(1-20%)}$=$\frac{56}{2800t×(1-4%)}$
z=12000t.
故答案为:(1)60g;
(2)FeCO3+2HCl=FeCl2+H2O+CO2↑;
(3)$\frac{116}{x}$=$\frac{44}{4.4g}$;
(4)58%;
(5)11g;
(6)12000t.

点评 本题主要考查了化学方程式的计算,难度不大,注意解题的规范性和准确性.

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