问题 计算题

(5分)哈南新城在地铁建设中需要大量的钢铁,现有赤铁矿样品(所含杂质不溶于水也不与酸反应),实验小组同学为测定其纯度,

进行了三次实验,实验数据如下表所示。请回答下列问题:

 第1次第2次第3次
样品质量(g)253025
盐酸质量(g)200100100
所得溶液质量(g)216116116
(1)写出发生反应的化学方程式为                                  

(2)列出第2次参加反应的盐酸中溶质质量(X)的比例式               

(3)向恰好完全反应后的溶液中加入46.5g水,则最终所得的溶液中溶质的质量分数为                   

(4)若用上述标签所示的浓盐酸配制三次实验中所需的盐酸,需量取浓盐酸的体积

                  mL;

(5)用500t该矿石可制得含杂质的铁的质量为            

答案

(1)Fe2O3+6HCl===2FeCl3+3H2O          (2)=

(3)20%       (4)200      (5)404t

题目分析:(1)赤铁矿的主要成分是氧化铁,与盐酸反应的化学方程式为:Fe2O3 + 6HCl = 2FeCl3 + 3H2O

(2) 根据三次实验数据分析第三次赤铁矿样品中的氧化铁恰好与100g盐酸反应完全,根据所得溶液的质量,可知25g赤铁矿样品中的氧化铁的质量为16g,所以根据方程式:Fe2O3+6HCl==2FeCl3+3H2O中Fe2O3与HCl的质量关系160:219,所以第2次参加反应的盐酸中溶质质量(X)的比例式:160:219=16g:x

(3) 根据上面分析,第三次赤铁矿样品中的氧化铁恰好与100g盐酸反应完全,可根据方程式:Fe2O3+6HCl==2FeCl3+3H2O,先求出溶质的质量

解:设FeCl3的质量为x

Fe2O3+6HCl==2FeCl3+3H2O

325

16g          x  

160:325=16g:x        x=32.5g

溶液的质量=116g+46.5g=162.5g

所以所得的溶液中溶质的质量分数=32.5g/162.5g×100%=20%

(4)通过第二问的分析,100g盐酸中所含溶质为21.9g, 三次实验中所需的盐酸400g,即溶质质量=21.9g×4=87.6g,所可设所需浓盐酸的体积为v,可列式为:V×1.2g/mL×36.5%=87.6g,V=200g

(5)因为25g赤铁矿样品中的氧化铁的质量为16g ,所以500t该矿石含氧化铁的质量=320t,即杂质质量=500t-320t=180t,而铁的质量=320t×112/160×100%=224t,所以含杂质的铁的质量为=180t+224t=404t

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