Question

（2013?哈尔滨）湿法冶金是我国古代劳动人民智慧的结晶．若向ag含杂质的铁粉中（假设杂质不溶于水，也不与其他物质反应）加入l60g溶质的质量分数为l0%的硫酸铜溶液，恰好完全反应后，过滤得到6.8g干燥固体，同时得到一种不饱和溶液（滤液损失忽略不计）．
请回答下列问题：
（1）写出上述反应的化学方程式

Fe+CuS0₄=Cu+FeSO₄

；
（2）根据硫酸铜质量列出求解样品中铁的质量（x）的比例式

56

160

=

x

16g

；
（3）a的数值为

6

；
（4）若向反应后的滤液中加入40.8g水，则所得溶液中溶质的质量分数为

7.6%

；
（5）工业上若要得到120t上述铁粉，需要含杂质（杂质不含铁元素）20%的赤铁矿的质量是

200t

．

Answer 1

分析：（1）根据湿法冶金的原理写出反应的方程式；
（2）根据铁与硫酸铜反应的方程式，由硫酸铜质量列出求解样品中铁的质量（x）的比例式，求出铁、铜及硫酸亚铁的质量；
（3）a的值等于铁与杂质的质量之和；
（4）根据溶质质量分数的计算公式求出所得溶液中溶质的质量分数；
（5）根据一氧化碳与氧化铁反应生成铁和二氧化碳的化学方程式，由反应中铁与氧化铁的质量关系可以求得含氧化铁20%的赤铁矿的质量．

解答：解：（1）湿法冶金的原理是：铁与硫酸铜反应生成了硫酸亚铁和铜，反应的方程式是：Fe+CuS0₄=Cu+FeSO₄；
（2）硫酸铜的质量为l60g×l0%=16g
设生成的铜的质量为y、硫酸亚铁的质量为z
Fe+CuS0₄=FeSO₄+Cu；
56 160   152   64
x   l6g   z     y
 

56

160

=

x

16g

   解得x=5.6g

160

152

=

16g

z

 解得：z=15.2g

160

64

=

16g

y

  解得：y=6.4g
（3）由题可知：a=5.6g+（6.8g-6.4g）=6g
（4）所得溶液中溶质的质量分数为：

15.2g

160g+5.6g-6.4g+40.8g

×100%=7.6%
（5）铁的质量为：120t×

5.6g

6g

×100%=112t
设需要赤铁矿石的质量为m．
Fe₂O₃+3CO

高温  .

2Fe+3CO₂
160             112
m（1-20%）      112t

160

112

=

m(1-20%)

112t

   解得：m=200t
故答为：（1）Fe+CuS0₄=Cu+FeSO₄；（2）

56

160

=

x

16g

；（3）6；（4）7.6%；（5）200t．

点评：本题的综合性较强，比较全面地考查了化学方程式的书写、化学方程式的计算、溶液质量分数的计算，含杂质的化学方程式的计算等，只有全面地掌握了有关的化学计算才能较好地完成本题．