Question

为了测定某赤铁矿样品中氧化铁的质量分数，童童同学取一定质量的该矿石样品放入烧杯中，再取180g稀硫酸分三次加入烧杯中，均充分反应，实验数据如下：

物质	第一次	第二次	第三次
加入稀硫酸质量（g）	60.0	60.0	60.0
剩余固体的质量（g）	6.8	3.6	2.0

（1）上述反应的化学方程式为

 

；
（2）根据固体的质量列出求解第二次消耗稀硫酸溶质质量（X）的比例式

 

；
（3）用98%的浓硫酸配制200g上述稀硫酸，需要加入水的质量是

 

g；
（4）若在恰好完全反应时停止加入稀硫酸，向反应后的溶液中加入42g水，则最终所得的
溶液中溶质的质量分数是

 

．
（5）用100t该矿石可制得含铁的质量是

 

．

Answer 1

考点：根据化学反应方程式的计算,有关溶质质量分数的简单计算

专题：综合计算（图像型、表格型、情景型计算题）

分析：（1）赤铁矿的主要成分为氧化铁，氧化铁与硫酸可发生复分解反应，通过交换成分可形成硫酸铁和水；
（2）根据表中信息，每60g稀硫酸消耗氧化铁质量为6.8g-3.6g=3.2g，利用反应的化学方程式，可由氧化铁质量计算出硫酸的质量x；
（3）根据稀释溶液时溶质质量不变解答；
（4）根据表中信息，每60g稀硫酸消耗氧化铁质量为6.8g-3.6g=3.2g，第三次60g稀硫酸消耗氧化铁质量为3.6g-2g=1.6g，2g为杂质质量，共消耗稀硫酸的质量为60g+60g+30g=150g，氧化铁质量3.2g×2+1.6g=8g，计算出生成的氯化铁的质量，根据溶质的质量分数计算公式即可解得；
（5）根据反应中铁元素的质量守恒来解答．

解答：解：
（1）赤铁矿的主要成分为三氧化二铁，三氧化二铁与硫酸反应生成硫酸铁和水；发生反应的化学方程式为Fe₂O₃+3H₂SO₄=Fe₂（SO₄）₃+3H₂O；
（2）根据表中信息，每60g稀硫酸消耗氧化铁质量为6.8g-3.6g=3.2g，设第二次消耗稀硫酸溶质质量为X
Fe₂O₃+3H₂SO₄=Fe₂（SO₄）₃+3H₂O
160    294
3.2g     X

160

3.2g

=

294

X

X=5.88g
稀硫酸的溶质质量分数=

5.88g

60g

×100%=9.8%
（3）需要加入水的质量是：200g-

200g×9.8%

98%

=108g；
（4）根据表中信息，每60g稀硫酸消耗氧化铁质量为6.8g-3.6g=3.2g，第三次60g稀硫酸消耗氧化铁质量为3.6g-2g=1.6g，2g为杂质质量，共消耗稀硫酸的质量为60g+60g+30g=150g，氧化铁质量3.2g×2+1.6g=8g，生成的氯化铁的质量为y
Fe₂O₃+3H₂SO₄=Fe₂（SO₄）₃+3H₂O
160           406
 8g            y

160

8g

=

406

y

y=20.3g
最终所得的溶液的质量为：8g+150g+42g=200g
则最终所得的溶液中溶质的质量分数是

20.3g

200g

×100%=10.15%
（5）根据表中信息可知，氧化铁质量3.2g×2+1.6g=8g，赤铁矿样品的质量为6.8g+3.2g=10g，根据反应中铁元素的质量守恒，10g赤铁矿样品中铁元素的质量=8g×

56×2

56×2+16×3

×100%=5.6g
100t该矿石可制得铁的质量100t×

5.6g

10g

=56t
答案：
（1）Fe₂O₃+3H₂SO₄=Fe₂（SO₄）₃+3H₂O；
（2）

160

3.2g

=

294

X

（3）180
（4）10.15%
（5）56t

点评：这是一道常见的化学综合计算题．解题的关键在于弄清化学反应中反应物、生成物之间的关系，同时要弄清杂质在反应中存在于什么地方．第二问中关于反应后溶液中溶质的质量分数的计算，关键是要弄清反应后溶液是什么溶液．