问题 计算题

钢铁工业是国家工业的基础。2006年我国粗钢产量突破4亿吨,居世界首位。某中学社会实践活动小组利用假期对当地钢铁厂进行了调研,对从矿石开始到钢铁产出的工艺流程有了全面的感性认识。请您对社会实践活动小组感兴趣的问题进行计算:

(1)将6.62 g铁矿石样品投入适量的盐酸中(充分反应),过滤,然后在滤液中加过量的NaOH 溶液,充分反应后,过滤、洗涤、灼烧得4.80 g Fe2O3。现以该铁矿石为原料炼铁,若生产过程中铁元素损失4%,计算每生产1.00 t生铁(含铁96%),至少需要这种铁矿石多少吨? (保留两位小数)

(2)取某钢样粉末28.12 g(假设只含Fe和C),在氧气流中充分反应,得到CO2气体224 mL(标准状况)。

①计算此钢样粉末中铁和碳的物质的量之比。

②再取三份不同质量的钢样粉末分别加到100 mL相同浓度的H2SO4溶液中,充分反应后,测得的实验数据如下表所示

计算硫酸溶液的物质的量浓度。

③若在实验II中继续加入m g钢样粉末,计算反应结束后剩余的固体质量为多少? (用含m的代数式表示)

答案

(1)6.62 g铁矿石中铁的质量为m(Fe) = 4.80 g×= 3.36 g,有

解得m(矿石) = 1.97 t。

(2)①

②从表中可知,实验III中的H2SO4完全反应,所以有:

n(H2SO4) = n(H2),即:c(H2SO4)×0.1 L =,得c(H2SO4) = 1.25 mol·L-1

③H2SO4共0.125 mol,设再加入钢样的质量为m时酸反应完,则有:

n(Fe)总= (5.624 g + m)×= n(H2SO4) = 0.125 mol,得m = 1.406 g。

a.若加入的钢样粉末过量(m≥1.406 g),H2SO4全反应,则:

m(余固体) = (5.624 g + m g)-0.125 mol×56 g·mol-1 = (m-1.376)g。

b.若加入的钢样粉末少量(m≤1.406 g),Fe全溶解,则:

m(余固体) = (5.624 g + m g)×

单项选择题
单项选择题 A1/A2型题