Question

19．某�；瘜W(xué)興趣小組的同學(xué)想測(cè)量某赤鐵礦樣品中氧化鐵的純度（假設(shè)其他成分不和酸反應(yīng)，也不溶于水），進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：首先稱取50g該赤鐵礦樣品，放入燒杯中，然后將400g的稀硫酸分4次加入到燒杯中，進(jìn)行充分反應(yīng)，實(shí)驗(yàn)過程中的數(shù)據(jù)記錄如下：

	第一次	第二次	第三次	第四次
稀硫酸的質(zhì)量	100g	100g	100g	100g
剩余固體質(zhì)量	34g	18g	2g	2g

請(qǐng)回答下列問題：
（1）該小組同學(xué)要用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為95%濃硫酸配置所需的400g稀硫酸，則所需的濃硫酸的質(zhì)量為123.4g
（2）配置稀硫酸的過程中所需要的儀器有量筒、膠頭滴管、燒杯、玻璃棒
（3）列出求解參加反應(yīng)的硫酸質(zhì)量的比例式$\frac{160}{294}=\frac{48}{x}$
（4）向第三次反應(yīng)后所得溶液中加入52g水，則所得溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是30%
（5）某工廠想要制得含雜質(zhì)4%的生鐵70t，在冶煉過程中損失鐵20%，則需要這種赤鐵礦的質(zhì)量是120t．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)第一次加入100g稀硫酸，導(dǎo)致固體由50g變成了34g，減少了16g，第二次由34g變成18g，說明每加入100g硫酸能夠使固體減少16g，依據(jù)雜質(zhì)不與硫酸反應(yīng)，反應(yīng)的是氧化鐵，第三次恰好完全反應(yīng)．結(jié)合方程式列出求解參加反應(yīng)的硫酸質(zhì)量的比例式、計(jì)算出所用稀硫酸的質(zhì)量、生成的硫酸鐵的質(zhì)量；再根據(jù)溶質(zhì)的質(zhì)量不變進(jìn)行計(jì)算；
（2）根據(jù)配制溶液的過程分析用到的儀器；
（3）根據(jù)上述計(jì)算列出求解參加反應(yīng)的硫酸質(zhì)量的比例式；
（4）根據(jù)硫酸鐵的質(zhì)量和溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)計(jì)算公式可計(jì)算出硫酸鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)；
（5）根據(jù)含雜質(zhì)生鐵和損失的鐵計(jì)算出鐵的質(zhì)量，再計(jì)算出赤鐵礦的質(zhì)量．

解答 解：（1）由題意可知，第一次加入100g稀硫酸，導(dǎo)致固體由50g變成了34g，減少了16g，第二次由34g變成18g，說明每加入100g硫酸能夠使固體減少16g，由表中的數(shù)據(jù)可知，第三次恰好完全反應(yīng)，反應(yīng)的稀硫酸的質(zhì)量為300g，雜質(zhì)的質(zhì)量是2g，氧化鐵的質(zhì)量為：50g-2g=48g．
設(shè)300g硫酸中硫酸的質(zhì)量為x、生成硫酸鐵的質(zhì)量為y
Fe₂O₃+3H₂SO₄═Fe₂（SO₄）₃+3H₂O
160        294          400 
48g          x             y
$\frac{160}{294}=\frac{48}{x}$  解得：x=88.2g
$\frac{160}{400}=\frac{48g}{y}$   解得：y=120g
稀硫酸的溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是：$\frac{88.4g}{300g}×100%$=29.4%
用95%濃硫酸配置所需的400g稀硫酸，則所需的濃硫酸的質(zhì)量為：$\frac{400g×29.4%}{95%}$≈123.8g．
（2）配置稀硫酸的過程中所需要的儀器有：量筒、膠頭滴管、燒杯、玻璃棒；
（3）由上述計(jì)算可知，參加反應(yīng)的硫酸質(zhì)量的比例式是：$\frac{160}{294}=\frac{48}{x}$；
（4）向第三次反應(yīng)后所得溶液中加入52g水，則所得溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是：$\frac{120g}{48g+300g+52g}×100%$=30%
（5）需要鐵的質(zhì)量為：$\frac{70t×（1-4%）}{1-20%}$=84t
設(shè)需要赤鐵礦的質(zhì)量是為z
Fe₂O₃+3CO$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂
160                      112
z                          84t
$\frac{160}{112}=\frac{z}{84t}$  解得：z=120t．
故答為：（1）123.4t；（2）量筒、膠頭滴管、燒杯、玻璃棒；（3）$\frac{160}{294}=\frac{48}{x}$；（4）30%；（5）120t．

點(diǎn)評(píng) 本題考查綜合、全面，分析透徹每次加入100g稀硫酸固體剩余物質(zhì)量的變化，對(duì)反應(yīng)進(jìn)行的情況進(jìn)行判斷，這是解決本題的基礎(chǔ)，該題可很好考查學(xué)生分析、解決問題的能力，本題涉及的方程式計(jì)算較多，要找準(zhǔn)已知量，細(xì)心分析．