Question

18．某鋼鐵廠實驗室為測定赤鐵礦Fe₂O₃的含量，將礦石粉碎（其中雜質(zhì)既不溶于水也不與酸反應(yīng)），進(jìn)行如下實驗：

請回答下列問題：
（1）上述實驗過程中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為Fe₂O₃+3H₂SO₄═Fe₂（SO₄）₃+3H₂O；
（2）樣品中Fe₂O₃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是64%；
（3）根據(jù)已知條件列式求解200g稀硫酸中溶質(zhì)質(zhì)量（x）的比例式$\frac{160}{24g}$=$\frac{294}{x}$或者$\frac{160}{294}$=$\frac{24g}{x}$；
（4）若向最終濾液中加入16g水，所得不飽和溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為25%；
（5）該鋼鐵廠每天用上述赤鐵礦石1900t來生產(chǎn)生鐵，則理論上日產(chǎn)含雜質(zhì)5%的生鐵的質(zhì)量為896t．

Answer 1

分析 氧化鐵和稀硫酸反應(yīng)生成硫酸鐵和水，根據(jù)反應(yīng)的化學(xué)方程式及其提供的數(shù)據(jù)可以進(jìn)行相關(guān)方面的計算和判斷．

解答 解：上述實驗過程中，氧化鐵和稀硫酸反應(yīng)生成硫酸鐵和水，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Fe₂O₃+3H₂SO₄═Fe₂（SO₄）₃+3H₂O．根據(jù)化學(xué)方程式可知，溶液的質(zhì)量增加量也就是參加反應(yīng)的氧化鐵的質(zhì)量．
加入25g赤鐵礦時，溶液質(zhì)量增加了16g，而再加20g赤鐵礦，按照前面的比例如果酸足量，則應(yīng)該溶液增加12.8g而得到216g+12.8g=228.8g溶液，現(xiàn)在只得到224g，說明鐵礦石沒有完全反應(yīng)，而硫酸完全反應(yīng)了，此時反應(yīng)的氧化鐵的質(zhì)量為224g-200g=24g．
應(yīng)該以第一次加入赤鐵礦時的數(shù)據(jù)計算樣品中氧化鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)；
樣品中Fe₂O₃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是：$\frac{216g-200g}{25g}$×100%=64%，
 根據(jù)分析可知，200g硫酸與24g氧化鐵恰好反應(yīng)．
設(shè)200g硫酸中溶質(zhì)的質(zhì)量為x，生成的硫酸鐵的質(zhì)量為y
Fe₂O₃+3H₂SO₄═Fe₂（SO₄）₃+3H₂O
160        294        400
24g       x             y
$\frac{160}{24g}$=$\frac{294}{x}$=$\frac{400}{y}$
x=44.1g
y=60g
若向最終濾液中加入16g水，所得不飽和溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為$\frac{60g}{224g+16g}$×100%=25%；
該鋼鐵廠每天用上述赤鐵礦石1900t來生產(chǎn)生鐵，則理論上日產(chǎn)含雜質(zhì)5%的生鐵的質(zhì)量為1900t×64%×$\frac{56×2}{56×2+16×3}$×100%÷（1-5%）=896t．
故填：
（1）Fe₂O₃+3H₂SO₄═Fe₂（SO₄）₃+3H₂O；
（2）64%；
（3）$\frac{160}{24g}$=$\frac{294}{x}$或者$\frac{160}{294}$=$\frac{24g}{x}$；
（4）25%；
（5）896t．

點評 根據(jù)化學(xué)方程式計算時，第一要正確書寫化學(xué)方程式，第二要使用正確的數(shù)據(jù)，第三計算過程要完整．