Question

18．菱鐵礦（主要成分是FeCO₃）是煉鐵的原料．現(xiàn)取20.0g菱鐵礦，向其中加入足量稀硫酸，充分反應，測得固體質(zhì)量與所加稀硫酸的質(zhì)量關(guān)系如圖所示
已知：①FeCO₃+H₂SO₄═FeSO₄+CO₂↑+H₂O
②菱鐵礦中雜質(zhì)不參加反應，且難溶于水．
請計算：
（1）20.0g菱鐵礦中FeCO₃的質(zhì)量為11.6g
（2）列式計算所用稀硫酸的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)（結(jié)果準確到0.1%）
（3）求所得溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)（結(jié)果準確到0.1%）

Answer 1

分析 （1）根據(jù)剩余固體的質(zhì)量即為雜質(zhì)的質(zhì)量，依據(jù)雜質(zhì)的質(zhì)量可以計算FeCO₃的質(zhì)量；
（2）根據(jù)FeCO₃的質(zhì)量可以計算反應的硫酸的質(zhì)量，進一步可以計算所用稀硫酸的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)；
（3）根據(jù)生成物硫酸亞鐵的質(zhì)量和溶液質(zhì)量計算溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)．

解答 解：（1）20.0g菱鐵礦中FeCO₃的質(zhì)量為：20.0g-8.4g=11.6g；
（2）設硫酸的質(zhì)量為x，F(xiàn)eSO₄質(zhì)量為y，CO₂質(zhì)量為z
FeCO₃+H₂SO₄=FeSO₄+CO₂↑+H₂O，
116    98   142  44
11.6g  x     y   z
$\frac{116}{11.6g}$=$\frac{98}{x}$=$\frac{142}{y}$=$\frac{44}{z}$
x=9.8g
y=14.2g
z=4.4g
所用稀硫酸的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)為：$\frac{9.8g}{50g}$×100%=19.6%，
所得溶液的質(zhì)量為：11.6g+50g-4.4g=57.2g
所得溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)為：$\frac{14.2g}{57.2g}$×100%≈24.8%．
故答案為：（1）11.6g；
（2）所用稀硫酸的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)為19.6%；
（3）所得溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)為24.8%．

點評 本題主要考查學生運用假設法和化學方程式進行計算和推斷的能力，計算時要注意規(guī)范性和準確性．