Question

11．某�；瘜W實驗課上，同學們用化學方法探究一種鋼樣品中鐵的含量．同學們將11.4g鋼樣品和30.0g稀鹽酸（足量）放入質量為130.0g燒杯中．在化學反應過程中對燒杯及其中的剩余物進行了四次稱量，記錄如下表：

反應時間	T0	T1	T2	T3
燒杯和藥品質量/g	171.4	171.3	171.0	171.0

（1）計算這種鋼樣品中鐵的質量分數(shù)．（最后結果精確到0.1%）
（2）某鋼廠欲冶煉1120t這種鋼材，煉鐵的原理是將鋼材與一氧化碳反應：Fe₂O₃+3CO$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂，問需含氧化鐵80%的赤鐵礦多少噸？

Answer 1

分析 （1）由圖示數(shù)據(jù)可以看出，T₂和T₃時的剩余物質質量相等，說明T₂時反應已完全，氣體不再產(chǎn)生．根據(jù)質量守恒定律，反應中產(chǎn)生氫氣的質量=反應前物質質量總和-T₂反應后物質質量總和；利用鐵與鹽酸反應的化學方程式和生成氫氣的質量，列出比例式，就可計算出鋼樣品中含鐵的質量；
（2）根據(jù)鋼材中鐵的質量，利用反應的化學方程式，求出氧化鐵的質量，

解答 解：（1）反應中產(chǎn)生氫氣的質量=11.4g+30.0g+130.0g-171.0g=0.4g；
設鋼樣品中含鐵的質量為x，
Fe+2HCl═FeCl₂+H₂↑
56             2
x             0.4g
$\frac{56}{x}=\frac{2}{0.4g}$
解得：x=11.2g
這種鋼樣品中鐵的質量分數(shù)為：$\frac{11.2g}{11.4g}$×100%=98.2%
（2）設需要含氧化鐵80%的赤鐵礦石的質量為x．
Fe₂O₃+3CO$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂
160           112
80%x        1120t×98.2%=1099.84t
$\frac{160}{80%x}=\frac{112}{1099.84t}$
解得：x=1964t
答：
（1）計算這種鋼樣品中鐵的質量分數(shù)98.2%；
（2）需含氧化鐵80%的赤鐵礦1964噸．

點評 本題主要考查學生利用化學方程式進行計算的能力．解題的關鍵是根據(jù)質量守恒定律求出生成氣體的質量，為解答打開突破口，余下的問題就可迎刃而解．