Question

【題目】(10分)某學(xué)校化學(xué)興趣小組的同學(xué)想測定赤鐵礦中氧化鐵的含量，做了如下實(shí)驗(yàn)：首先稱取100 g該赤鐵礦樣品放入燒杯中，然后將500g的稀鹽酸分5次加入燒杯內(nèi)(假設(shè)其余雜質(zhì)均不與鹽酸反應(yīng)也不溶于水)進(jìn)行充分反應(yīng)．實(shí)驗(yàn)過程中的數(shù)據(jù)記錄如下：

	第一次	第二次	第三次	第四次	第五次
稀鹽酸的質(zhì)量	100g	100g	100g	100g	100g
溶液的質(zhì)量	116.0g	X	348.0g	464.0g	575.0g

請(qǐng)回答下列問題：

（1）該小組要用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為36．5％濃鹽酸配制所需的500g的稀鹽酸，則需濃鹽酸的質(zhì)量為_____

（2）寫出實(shí)驗(yàn)中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式____________________

（3）列出求解生成氯化鐵總質(zhì)量的比例式____________________

（4）將第二次反應(yīng)后所得溶液蒸發(fā)掉32g水(未達(dá)到飽和)，則所得溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)是________

（5）某工廠要想制得420t含雜質(zhì)3％的生鐵，需要這種赤鐵礦的質(zhì)量為___________

Answer 1

【答案】（1）300g；（2） Fe2O3 + 6HCl = 2FeCl3 + 3H2O ；

（3） ；（4）32.5%；（5）776t.

【解析】

試題分析：由題知，發(fā)生的反應(yīng)為氧化鐵與鹽酸反應(yīng)生成氯化鐵和水，所以反應(yīng)后溶液增加的質(zhì)量就是鹽酸反應(yīng)的氧化鐵的質(zhì)量.由第一次加入100g鹽酸反應(yīng)后，溶液的質(zhì)量變?yōu)榱?16g，所以反應(yīng)了16g氧化鐵，因?yàn)樵诘谒拇渭尤?00g鹽酸反應(yīng)后，溶液質(zhì)量比第三次溶液質(zhì)量增加了16g，所以說明在第三次、第二次、第一次加入100g鹽酸后，鹽酸均完全反應(yīng)而氧化鐵有剩余.

解:第一次加入鹽酸后反應(yīng)的氧化鐵的質(zhì)量為116g-100g=16g.

設(shè)所用稀鹽酸溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為X.

Fe2O3 + 6HCl = 2FeCl3 + 3H2O

219

16g 100﹒X

解得X=21.9%

設(shè):需要濃鹽酸的質(zhì)量為Y.則有36.5%﹒Y=21.9%×500g，解得X=300g.

（2）該反應(yīng)的化學(xué)方程式為Fe2O3 + 6HCl = 2FeCl3 + 3H2O

（3）因?yàn)榈谖宕渭尤?00g鹽酸后，溶液的質(zhì)量增加了575g-464g=11g<16g，所以此時(shí)氧化鐵已經(jīng)完全反應(yīng)了，而鹽酸有剩余，即反應(yīng)的氧化鐵的總質(zhì)量為575g-500g=75g.

設(shè)：完全反應(yīng)后生成氯化鐵的質(zhì)量為M.

Fe2O3 + 6HCl = 2FeCl3 + 3H2O

160 325

75g M

可以得到求解氯化鐵的計(jì)算式為.

（4）當(dāng)?shù)诙�次加入鹽酸完全反應(yīng)后，共反應(yīng)的氧化鐵的質(zhì)量為16g×2=32g，此時(shí)得到的溶液質(zhì)量為100g+100g+32g=232g，若再蒸發(fā)32g水，則最終得到的溶液的質(zhì)量為200g.

設(shè):第二次反應(yīng)后生成的氯化鐵的質(zhì)量為N.

Fe2O3 + 6HCl = 2FeCl3 + 3H2O

160 325

32g N

解得N=65g.

故所得溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為:

.

（5） 420t含雜質(zhì)3％的生鐵中含鐵的質(zhì)量為420t×(1-3%)=407.4t.

設(shè):要得到407.4t的鐵所需氧化鐵的質(zhì)量為P.

Fe2O3+3CO2Fe+3CO2

160 112

P 407.4t

解得P=582t.

因?yàn)?00g礦石中含氧化鐵的質(zhì)量為75g，所以此礦石中氧化鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為75%，所以生產(chǎn)420t含雜質(zhì)3％的生鐵所需該赤鐵礦的質(zhì)量為582t÷75%=776t.