问题 问答题

工业上炼铁常用的矿石有:①赤铁矿(主要成分是)、②磁铁矿(主要成分是Fe3O4)、③菱铁矿(主要成分是FeCO3)、④黄铁矿(主要成分是FeS2).

(1)这四种矿石的主要成分中,铁的质量分数由大到小的顺序是______ (填化学式).

(2)要炼出含杂质2%的生铁2000t,至少需要含Fe3O4 75%的磁铁矿石多少吨?(要求写出计算过程).

答案

(1)设铁的氧化物通式为FeOx,则Fe的质量分数=

56
56+16x
×100%,显然x值越小,铁的质量分数越大.将FeO、Fe2O3、Fe3O4分别变形为FeO、FeO
3
2
、FeO
4
3
,因为1<
4
3
3
2
,而硫元素的相对原子质量为32,是氧元素的相对原子质量的2倍,即一个硫原子相当于两个氧原子的质量,从而可以判断一个FeS2分子中相当于含有4个氧原子,结合上面的分析可以判断故可推知答案为:FeO>Fe3O4>Fe2O3>FeS2

(2)生铁中铁的质量为2000t×(1-2%)=1960t

设需四氧化三铁的质量为x.

4CO+Fe3O4

 高温 
.
 
3Fe+4CO2

    232         168

    x          1960t

232
168
=
x
1960t

解得:x=2706.7t

需磁铁矿的质量为2706.7t÷75%=3608.9t

答:至少需要含Fe3O4 75%的磁铁矿石3608.9t.

故答案为:(1)FeO>Fe3O4>Fe2O3>FeS2

(2)3608.9t.

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