Question

11．某�；瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)課上，同學(xué)們用化學(xué)方法探究一種鋼樣品中鐵的含量．同學(xué)們將11.4g鋼樣品和30.0g稀鹽酸（足量）放入質(zhì)量為130.0g燒杯中．在化學(xué)反應(yīng)過程中對(duì)燒杯及其中的剩余物進(jìn)行了四次稱量，記錄如下表：

反應(yīng)時(shí)間	T0	T1	T2	T3
燒杯和藥品質(zhì)量/g	171.4	171.3	171.0	171.0

（1）計(jì)算這種鋼樣品中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．（最后結(jié)果精確到0.1%）
（2）某鋼廠欲冶煉1120t這種鋼材，煉鐵的原理是將鋼材與一氧化碳反應(yīng)：Fe₂O₃+3CO$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂，問需含氧化鐵80%的赤鐵礦多少噸？

Answer 1

分析 （1）由圖示數(shù)據(jù)可以看出，T₂和T₃時(shí)的剩余物質(zhì)質(zhì)量相等，說明T₂時(shí)反應(yīng)已完全，氣體不再產(chǎn)生．根據(jù)質(zhì)量守恒定律，反應(yīng)中產(chǎn)生氫氣的質(zhì)量=反應(yīng)前物質(zhì)質(zhì)量總和-T₂反應(yīng)后物質(zhì)質(zhì)量總和；利用鐵與鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式和生成氫氣的質(zhì)量，列出比例式，就可計(jì)算出鋼樣品中含鐵的質(zhì)量；
（2）根據(jù)鋼材中鐵的質(zhì)量，利用反應(yīng)的化學(xué)方程式，求出氧化鐵的質(zhì)量，

解答 解：（1）反應(yīng)中產(chǎn)生氫氣的質(zhì)量=11.4g+30.0g+130.0g-171.0g=0.4g；
設(shè)鋼樣品中含鐵的質(zhì)量為x，
Fe+2HCl═FeCl₂+H₂↑
56             2
x             0.4g
$\frac{56}{x}=\frac{2}{0.4g}$
解得：x=11.2g
這種鋼樣品中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：$\frac{11.2g}{11.4g}$×100%=98.2%
（2）設(shè)需要含氧化鐵80%的赤鐵礦石的質(zhì)量為x．
Fe₂O₃+3CO$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂
160           112
80%x        1120t×98.2%=1099.84t
$\frac{160}{80%x}=\frac{112}{1099.84t}$
解得：x=1964t
答：
（1）計(jì)算這種鋼樣品中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)98.2%；
（2）需含氧化鐵80%的赤鐵礦1964噸．

點(diǎn)評(píng) 本題主要考查學(xué)生利用化學(xué)方程式進(jìn)行計(jì)算的能力．解題的關(guān)鍵是根據(jù)質(zhì)量守恒定律求出生成氣體的質(zhì)量，為解答打開突破口，余下的問題就可迎刃而解．