Question

有同学研究从矿石开始到产出钢铁的工艺流程。
（1）将6.62g铁矿石样品投入足量的盐酸中完全溶解后过滤，滤渣中不含铁元素。在滤液中加过量的NaOH溶液，充分反应，过滤、洗涤、灼烧得4.80g Fe2O3。求该铁矿石含铁的质量分数。 
（2）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吨生铁（含铁96％），至少需要这种铁矿石多少吨?（保留两位小数）
（3）取某钢样粉末28.12g（假设只含Fe和C），在氧气流中充分反应，得到CO2气体224mL（标准状况）。计算此钢样粉末中铁和碳的物质的量之比。
（4）再取三份不同质量的上述钢样粉末，分别加到100mL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：

实验序号	Ⅰ	Ⅱ	Ⅲ
加入钢样粉末的质量/g	2.812	5.624	8.436
生成气体的体积/L（标准状况）	1.120	2.240	2.800

 
计算硫酸溶液的物质的量浓度
（5）若在实验Ⅱ中继续加入mg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）

Answer 1

（1）0.51
（2）1.97t
（3）50︰1
（4）1.25mol·L－1
（5）

试题分析：（1）将6.62g铁矿石样品投入足量的盐酸中完全溶解后过滤，滤渣中不含铁元素。在滤液中加过量的NaOH溶液，充分反应，过滤、洗涤、灼烧得4.80g Fe2O3物质的量为0.03mol，铁的物质的量为0.06mol,故该铁矿石含铁的质量分数0.06*56/6.62= 0.51
（2）6.62g铁矿石中铁的质量为，生产l.00t生铁需要铁矿石的质量为：m（铁矿石）。
（3），，。
（4）根据实验Ⅲ可得：

1mol        22.4L
      2.800L

。
（5）当钢样粉末中的铁未全部溶解时（m＞1.406g），剩余的固体质量为：(5.624g＋mg)－0.125mol×56g·mol－1＝(m－1.376)g，当钢样粉末中的铁全部溶解时（m≤1.406g），剩余的固体质量为：(5.624＋m)g×。