Question

1．某課外活動(dòng)小組，為了檢測本地鋼鐵廠生鐵產(chǎn)品的質(zhì)量，在實(shí)驗(yàn)室中稱取生鐵屑樣品10g，放入燒杯中，加入一定質(zhì)量的稀硫酸．加熱，使之充分反應(yīng)（雜質(zhì)不參加反應(yīng)）．然后冷卻、稱量．反應(yīng)后燒杯中固體和液體的總質(zhì)量比反應(yīng)前減少了0.34g．計(jì)算：
（1）反應(yīng)后生成氫氣的質(zhì)量為多少g？
（2）10g生鐵樣品中純鐵的含量是多少g？
（3）生產(chǎn)100t這種生鐵，至少需要含氧化鐵80%的赤鐵礦的質(zhì)量．

Answer 1

分析 （1）鐵與硫酸反應(yīng)生成氫氣，所以反應(yīng)后燒杯中固體和液體的總質(zhì)量減少的質(zhì)量為氫氣的質(zhì)量．
（2）由生成氣體的質(zhì)量根據(jù)化學(xué)方程式可以計(jì)算出樣品中鐵的質(zhì)量，進(jìn)而計(jì)算出雜質(zhì)的質(zhì)量．
（3）由樣品質(zhì)量和雜質(zhì)質(zhì)量可以計(jì)算出樣品中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，再結(jié)合生鐵的質(zhì)量100t可以計(jì)算出生鐵中鐵元素的質(zhì)量，由于化學(xué)反應(yīng)中元素質(zhì)量守恒，根據(jù)氧化鐵的化學(xué)式可以計(jì)算出氧化鐵的質(zhì)量，最后再結(jié)合赤鐵礦中氧化鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，就可以計(jì)算出赤鐵礦的質(zhì)量．

解答 解：（1）反應(yīng)后生成氫氣的質(zhì)量為0.34g．
（2）設(shè)生鐵樣品中純鐵的質(zhì)量為x．
Fe+H₂SO₄=FeSO₄+H₂↑
56                         2
x                      0.34g
$\frac{56}{x}=\frac{2}{0.34g}$，
x=9.52g
（3）設(shè)需要赤鐵礦的質(zhì)量為y．
所得生鐵的含鐵質(zhì)量分?jǐn)?shù)為$\frac{9.52g}{10.0g}$×100%=95.2%
Fe₂O₃+3CO$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂
160                     112
y×80%            100t×95.2%
$\frac{160}{y×80%}=\frac{112}{100t×95.2%}$
解得y=170t
答：（1）反應(yīng)后生成氫氣的質(zhì)量為0.34g．
（2）樣品中純鐵的質(zhì)量為9.52g，
（2）需要赤鐵礦170t．

點(diǎn)評 本題主要考查含雜質(zhì)的物質(zhì)的化學(xué)方程式計(jì)算，難度較大．