Question

12．工业上通常用黄铁矿（主要成分FeS₂）为原料生产硫酸，现将黄铁矿粉碎，然后按照以下流程制备硫酸：

（1）先将黄铁矿石粉碎的目的是增大与氧气的接触面积，使之充分反应．
（2）将10g98%的浓硫酸稀释成9.8%的稀硫酸，需要加水90g．
（3）取20g矿渣样品（含Fe₂O₃），向其中加入300g溶质质量分数为9.8%的稀硫酸（已知矿渣中的Fe₂O₃与稀硫酸恰好完全反应得到Fe₂（SO₄）₃溶液），试通过化学方程式计算该矿渣样品中Fe₂O₃的质量分数．

Answer 1

分析 （1）根据反应物接触面积越大，反应越快考虑；（2）根据加水前后溶质质量不变考虑；（3）根据硫酸的质量计算出氧化铁的质量，再除以样品的质量．

解答 解：（1）将黄铁矿石粉碎，增大与氧气的接触面积，使之充分反应；故填：增大与氧气的接触面积，使之充分反应；
（2）设需要加水的质量为X，则：10g×98%=（10g+X）×9.8%，解得X=90g；故填：90；
（3）300g9.8%的稀硫酸中含H₂SO₄的质量是：300g×9.8%=29.4g，设氧化铁的质量为x
Fe₂O₃+3H₂SO₄=Fe₂（SO₄）₃+3H₂O   
160        294
x          29.4g
$\frac{160}{294}=\frac{x}{29.4g}$
x=16g，
$\frac{16g}{20g}$×100%=80%    
答：该矿渣样品中氧化铁的质量分数为80%．

点评 解答本题关键是要知道浓硫酸加水稀释时溶质质量不变，熟悉根据化学方程式的简单计算，并能灵活运用．