Question

4．化學活動小組同學為探究某赤鐵礦石樣品的純度，先后進行了三次實驗，實驗數(shù)據(jù)如表：

實驗次數(shù)	第一次	第二次	第三次
所取赤鐵礦石樣品的質量/g	20	20	30
所加稀硫酸的質量/g	500	400	300
燒杯內剩余固體的質量/g	4	4	14

根據(jù)上述實驗數(shù)據(jù)，試回答下列問題：（赤鐵礦石樣品中所含雜質不與其它任何物質反應也不溶于水）
（1）實驗中發(fā)生反應的化學方程式為：Fe₂O₃+3H₂SO₄=Fe₂（SO₄）₃+3H₂O；
（2）此赤鐵礦石樣品的純度為：80%；
（3）根據(jù)已知條件列出求解第三次實驗中稀硫酸中參加反應的硫酸質量（X）的比例式：
（4）如果用98%的濃硫酸配制第二次實驗所用的稀硫酸，需加水的質量為：370g；
（5）將第三次實驗后燒杯內物質過濾，向所得的不飽和溶液中加入84g的水后，則所得溶液的溶質質量分數(shù)為9.6%；
（6）如果將第三次實驗中的剩余固體經(jīng)過洗滌，干燥，并用足量的一氧化碳進行還原，則最終可得到固體的質量為11g．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)氧化鐵和硫酸反應生成硫酸鐵和水進行分析；
（2）根據(jù)赤鐵礦石樣品中所含雜質不與其它任何物質反應也不溶于水，剩余的固體是不能反應的雜質進行分析；
（3）根據(jù)表中的數(shù)據(jù)分析可知，第二次，氧化鐵和硫酸完全反應，依據(jù)化學方程式進行計算；
（4）根據(jù)溶液稀釋前后溶質質量不變進行分析；
（5）根據(jù)化學方程式計算反應后得到的溶質質量和溶液質量，然后計算溶質的質量分數(shù)；
（6）根據(jù)剩余固體是氧化鐵和雜質的混合物計算得到的固體質量．

解答 解：（1）氧化鐵和硫酸反應生成硫酸鐵和水，化學方程式為：Fe₂O₃+3H₂SO₄=Fe₂（SO₄）₃+3H₂O；
（2）$\frac{20g-4g}{20g}$×100%=80%；
（3）設參加反應的硫酸的質量為x，生成硫酸鐵的質量為y
Fe₂O₃+3H₂SO₄=Fe₂（SO₄）₃+3H₂O
160    294    400
 16g     x     y
$\frac{160}{16g}$=$\frac{292}{x}$=$\frac{400}{y}$；
x=29.2g
y=40g
（4）設需要加水的質量為：400g-$\frac{29.2g}{98%}$=370g；
（5）所得溶液的溶質質量分數(shù)為$\frac{40g}{16g+400g}$×100%=9.6%；
（6）設生成鐵的質量為z
Fe₂O₃+3CO$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂．
160            112
10g             z
  $\frac{160}{10g}$=$\frac{112}{z}$
 z=7g
所以最終可得到固體的質量為7g+4g=11g．
故答案為：（1）Fe₂O₃+3H₂SO₄=Fe₂（SO₄）₃+3H₂O；
（2）80%；
（3）$\frac{160}{16g}$=$\frac{292}{x}$；
（4）需要加水的質量為：370g；
（5）所得溶液的溶質質量分數(shù)為9.6%；
（6）所以最終可得到固體的質量為7g+4g=11g．

點評 本題主要考查了化學方程式的計算，難度不大，注意解題的規(guī)范性和準確性．