Question

世界上因銹蝕每年損失鋼鐵約為產(chǎn)量的20%～40%．現(xiàn)要測定銹蝕的鋼鐵中鐵單
質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，請回答下列問題．
（1）配制200g 14.6%的稀鹽酸，需要如圖標(biāo)簽濃鹽酸的體積是

 

mL
（2）取11.5g表面銹蝕的鋼鐵樣品，用砂紙輕輕擦去表面的鐵銹，進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)．
①把擦去表面鐵銹的鋼鐵樣品，加入燒杯中，再加入1OOg 14.6%稀鹽酸恰好完全反應(yīng)后，得到濾液和濾渣，寫出發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為

 

②上述反應(yīng)生成氣體的質(zhì)量（x）比例式是

 

③原樣品中單質(zhì)鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為

 

（精確到0.1%）
④若把反應(yīng)后溶液蒸發(fā)掉10.8g水，則所得溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是

 

⑤若建設(shè)地鐵需要鋼材4萬噸，假設(shè)鋼材的含碳量為O．5%，用含氧化鐵80%的赤鐵礦來煉制，則需要赤鐵礦的質(zhì)量為

 

．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)稀釋前后溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量不變列出等式．
（2）①此處發(fā)生的反應(yīng)為鐵和鹽酸發(fā)生的反應(yīng)；
②化學(xué)方程式中任意兩種物質(zhì)之間（除催化劑外）都存在固定的比例關(guān)系，已知參加反應(yīng)的鹽酸的質(zhì)量，據(jù)此可寫出求氫氣質(zhì)量的比例式；
③根據(jù)鹽酸溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量可求出單質(zhì)鐵的質(zhì)量，再根據(jù)

單質(zhì)鐵的質(zhì)量

樣品的質(zhì)量

×100%即可求出樣品中單質(zhì)鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)；
④溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=

溶質(zhì)的質(zhì)量

溶液的質(zhì)量

×100%，溶質(zhì)為氯化亞鐵，可根據(jù)鹽酸溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量求出，溶液的質(zhì)量=溶質(zhì)的質(zhì)量+溶劑的質(zhì)量，溶質(zhì)的質(zhì)量已知，溶劑的質(zhì)量=鹽酸溶液中水的質(zhì)量-蒸發(fā)的水的質(zhì)量；
⑤根據(jù)鐵礦石和鋼材中鐵的質(zhì)量相等列出等式．

解答：解：（1）設(shè)所需鹽酸的體積為x
200g×14.6%=x×1.18g/mL×37%
         x=66.9mL
（2）設(shè)生成氣體的質(zhì)量為x，樣品中鐵的質(zhì)量為y，生成氯化亞鐵的質(zhì)量為z
     Fe+2HCl═FeCl₂+H₂↑
     56   73  127  2
     y  14.6g  z   x
          
 

73

2

=

14.6g

x

       

56

y

=

73

14.6g

  

73

14.6g

= 

127

z

                       y=11.2g          z=25.4g
③原樣品中單質(zhì)鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=

11.2g

11.5g

×100%=97.4%
④若把反應(yīng)后溶液蒸發(fā)掉10.8g水，則所得溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=

25.4g

100g-14.6g-10.8g+25.4g

×100%=25.4%
⑤設(shè)需要赤鐵礦的質(zhì)量為a
4萬噸×(1-O．5%)=a×80%×

112

160

                    a=7.1萬噸
故答案為：（1）66.9；
（2）①Fe+2HCl═FeCl₂+H₂↑；
②

73

2

=

14.6g

x

；
③97.4%；
④25.4%；
⑤7.1萬噸．

點(diǎn)評：本題是一道綜合性的計(jì)算題，比較難，考查的內(nèi)容也較多，需要注意的是一般求反應(yīng)后所得溶液質(zhì)量的方法是所加入的所有物質(zhì)的質(zhì)量總和-生成沉淀的質(zhì)量-生成氣體的質(zhì)量，而本題中所得溶液的質(zhì)量卻是用最簡單的計(jì)算方法，即溶質(zhì)的質(zhì)量+溶劑的質(zhì)量．