Question

（2005?綿陽(yáng)）工業(yè)上煉鐵常用的礦石有：①赤鐵礦（主要成分是）、②磁鐵礦（主要成分是Fe₃O₄）、③菱鐵礦（主要成分是FeCO₃）、④黃鐵礦（主要成分是FeS₂）．
（1）這四種礦石的主要成分中，鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)由大到小的順序是

FeO＞Fe₃O₄＞Fe₂O₃＞FeS₂

 （填化學(xué)式）．
（2）要煉出含雜質(zhì)2%的生鐵2000t，至少需要含F(xiàn)e₃O₄ 75%的磁鐵礦石多少噸？（要求寫出計(jì)算過(guò)程）．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)鐵礦石中的主要成分結(jié)合化合物中元素的組成及分子構(gòu)成可以完成解答；
（2）由生鐵的質(zhì)量和雜質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)可以計(jì)算出鐵的質(zhì)量；由鐵的質(zhì)量根據(jù)一氧化碳與四氧化三鐵反應(yīng)的化學(xué)方程式可以計(jì)算出四氧化三鐵的質(zhì)量；由四氧化三鐵和磁鐵礦中四氧化三鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)可以計(jì)算出磁鐵礦的質(zhì)量．

解答：解：（1）設(shè)鐵的氧化物通式為FeOx，則Fe的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=

56

56+16x

×100%，顯然x值越小，鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)越大．將FeO、Fe₂O₃、Fe₃O₄分別變形為FeO、FeO

3

2

、FeO

4

3

，因?yàn)?＜

4

3

＜

3

2

，而硫元素的相對(duì)原子質(zhì)量為32，是氧元素的相對(duì)原子質(zhì)量的2倍，即一個(gè)硫原子相當(dāng)于兩個(gè)氧原子的質(zhì)量，從而可以判斷一個(gè)FeS₂分子中相當(dāng)于含有4個(gè)氧原子，結(jié)合上面的分析可以判斷故可推知答案為：FeO＞Fe₃O₄＞Fe₂O₃＞FeS₂；
（2）生鐵中鐵的質(zhì)量為2000t×（1-2%）=1960t
設(shè)需四氧化三鐵的質(zhì)量為x．
4CO+Fe₃O₄

高溫  .

3Fe+4CO₂
    232         168
    x          1960t

232

168

=

x

1960t

解得：x=2706.7t
需磁鐵礦的質(zhì)量為2706.7t÷75%=3608.9t
答：至少需要含F(xiàn)e₃O₄ 75%的磁鐵礦石3608.9t．
故答案為：（1）FeO＞Fe₃O₄＞Fe₂O₃＞FeS₂；
（2）3608.9t．

點(diǎn)評(píng)：根據(jù)化學(xué)式通過(guò)計(jì)算比較鐵元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的大小，可選擇適當(dāng)?shù)姆椒ㄇ山舛�不是分別按常規(guī)計(jì)算，事半功倍．