Question

8．為測定生鐵中鐵的含量，現(xiàn)將一定質(zhì)量的生鐵樣品與100g質(zhì)量分?jǐn)?shù)9.8%的稀硫酸恰好完全反應(yīng)（雜質(zhì)不溶于水，也不與酸反應(yīng)），過濾，將所得的固體洗滌、干燥后稱量固體質(zhì)量為l．4g．請回答下列問題：
（1）若用98%的濃硫酸配制100g質(zhì)量分?jǐn)?shù)9.8%的稀硫酸，需要加水的質(zhì)量90g；
（2）寫出上述反應(yīng)的化學(xué)方程式Fe+H₂SO₄═FeSO₄+H₂↑；
（3）求解生鐵樣品中鐵的質(zhì)量（x）的比例式$\frac{56}{98}$=$\frac{X}{9.8g}$；
（4）該生鐵中鐵的含量為80%；
（5）將反應(yīng)后得到的濾液小火蒸發(fā)掉5.4g水（蒸發(fā)水的過程中沒有晶體析出），則最終所得溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15.2%；
（6）若工業(yè)上用10t含氧化鐵80%的赤鐵礦來煉鐵，能煉出上述生鐵的質(zhì)量為6.3t．
（假設(shè)煉制過程中鐵礦石的利用率為90%）

Answer 1

分析 （1）根據(jù)稀釋前后溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量不變結(jié)合密度公式可以完成解答；
（2）根據(jù)鐵與硫酸反應(yīng)的生成硫酸亞鐵及氫氣的特點，寫出鐵與硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式；
（3）根據(jù)反應(yīng)的化學(xué)方程式，由反應(yīng)中鐵與硫酸的質(zhì)量關(guān)系，列出參加反應(yīng)鐵的質(zhì)量的計算比例式；
（4）利用生成中所含鐵的質(zhì)量，計算該生鐵中含鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)；
（5）反應(yīng)后所得溶液為硫酸亞鐵溶液，最終溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=$\frac{反應(yīng)生成硫酸亞鐵的質(zhì)量}{反應(yīng)后所得溶液質(zhì)量-蒸發(fā)水的質(zhì)量}$×100%，根據(jù)反應(yīng)的化學(xué)方程式計算生成硫酸亞鐵的質(zhì)量，根據(jù)質(zhì)量守恒定律計算反應(yīng)后所得溶液的質(zhì)量；
（6）鐵礦石的利用率為90%即鐵礦石中鐵元素質(zhì)量的90%被轉(zhuǎn)化為生鐵，根據(jù)生鐵中所含鐵元素的質(zhì)量即鐵礦石中所含鐵元素質(zhì)量的90%，由鐵礦石計算所得生鐵質(zhì)量．

解答 解：
（1）設(shè)需要濃度為98%的硫酸質(zhì)量是x
x×98%=10g×9.8%
x=100g
需要水的質(zhì)量=100g-10g=90g，
（2）鐵與硫酸反應(yīng)生成硫酸亞鐵和氫氣，化學(xué)方程式為Fe+H₂SO₄═FeSO₄+H₂↑；
（3）lOOg 9.8%的稀硫酸中含硫酸的質(zhì)量=100g×9.8%=9.8g
Fe+H₂SO₄═FeSO₄+H₂↑
56   98
x    9.8g
$\frac{56}{98}=\frac{x}{9.8g}$
x=5.6g
（4）解得x=5.6g，即生鐵樣品中含鐵5.6g
該生鐵中含鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=$\frac{5.6g}{5.6g+1.4g}$×100%=80%；
（5）設(shè)恰好完全反應(yīng)時，生成硫酸亞鐵的質(zhì)量為y，生成氫氣的質(zhì)量為z
Fe+H₂SO₄═FeSO₄+H₂↑
     98   152  2
     9.8g  y   z
$\frac{98}{9.8g}=\frac{152}{y}=\frac{2}{z}$
解得y=15.2g，z=0.2g
最終溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=$\frac{15.2g}{5.6g+100g-0.2g-5.4g}$×100%=15.2%；
（6）生鐵的質(zhì)量=$\frac{10t×80%×\frac{112}{160}×100%×90%}{80%}$=6.3t
答案：
（1）90 g
（2）Fe+H₂SO₄═FeSO₄+H₂↑   
（3）$\frac{56}{98}$=$\frac{X}{9.8g}$
（4）80% 
（5）15.2% 
（6）6.3t

點評 根據(jù)反應(yīng)的化學(xué)方程式能表示反應(yīng)中各物質(zhì)的質(zhì)量比，由反應(yīng)中某物質(zhì)的質(zhì)量可計算出反應(yīng)中其它物質(zhì)的質(zhì)量．