Question

(7分)为测定生铁中铁元素的含量，现将一定质量的生铁样品和lOOg 9．8％的稀硫酸恰好完全反应(杂质不溶于水，也不与酸反应)，过滤将所得的固体洗涤干燥后称量为1．4g。若用密度为1．25 g／cm³80％的浓硫酸，配制lOOg 9．8％的稀硫酸，请回答下列问题：
(1)在量筒中画出量取浓硫酸的体积数的图形；

(2)写出上述反应的化学方程式__________________________________________
(3)求解生铁样品中参加反应物质质量(x)的比例是_________________________
(4)该生铁中含铁的质量分数为__________________________
(5)将反应后得到的滤液小火蒸发掉5．4 g水(蒸发水的过程中没有晶体析出)，则最终溶液中溶质的质量分数为_____________________
(6)若工业上用含氧化铁80％的的赤铁矿lOt，能练出上述生铁的质量为_______________t(假设炼制过程中铁矿石的利用率为90％)。

Answer 1

（1）

（2）Fe+H₂SO₄= FeSO₄+ H₂↑（3）56/98=5.6/x  (4)80% (5)15.2%(6)6.3t

（1）使用80%的浓硫酸配制9.8%的硫酸，需要加水稀释，根据加水稀释前后溶液中溶质质量不变，由稀释后所得稀硫酸可计算所需要浓硫酸的体积，并根据量筒量取液体的方法，在量筒中画出量取浓硫酸的体积数的图形；配制lOOg 9.8%的稀硫酸，需要密度为1.25g/cm380%的浓硫酸的体积=100g×9.8% 80%×1.25g/cm3 =9.8mL；在画出量取浓硫酸的体积数的图形时，量筒的刻度是从下向上逐渐增大，因此，凹液面的最低处应在9mL上方的第8个刻度线处；
（2）根据铁与硫酸反应的生成硫酸亚铁及氢气的特点，写出铁与硫酸反应的化学方程式；
（3）根据反应的化学方程式，由反应中铁与硫酸的质量关系，列出参加反应铁的质量的计算比例式；lOOg 9.8%的稀硫酸中含硫酸的质量=100g×9.8%=9.8g
Fe+H₂SO₄= FeSO₄+ H₂↑
56   98
x   9.8g
56： 98 =x： 9.8g
（4）利用生成中所含铁的质量，计算该生铁中含铁的质量分数；）解得x=5.6g，即生铁样品中含铁5.6g
该生铁中含铁的质量分数="5.6g/(" 5.6g+1.4g )×100%=80%；
（5）反应后所得溶液为硫酸亚铁溶液，最终溶液中溶质的质量分数=反应生成硫酸亚铁的质量反应后所得溶液质量-蒸发水的质量 ×100%，根据反应的化学方程式计算生成硫酸亚铁的质量，根据质量守恒定律计算反应后所得溶液的质量；
设恰好完全反应时，生成硫酸亚铁的质量为y，生成氢气的质量为z
Fe+H₂SO₄= FeSO₄+ H₂↑
98   152  2
9.8g   y   z
98 9.8g ="152" y ="2" z解得y=15.2g，z=0.2g
溶液中溶质的质量分数="15.2g/(" 5.6g+100g-0.2g-5.4g) ×100%=15.2%；
（6）铁矿石的利用率为90%即铁矿石中铁元素质量的90%被转化为生铁，根据生铁中所含铁元素的质量即铁矿石中所含铁元素质量的90%，由铁矿石计算所得生铁质量．生铁的质量=(10t×80%×112/ 160 ×100%×90% )/ 80% =6.3t