Question

19．某�；瘜W興趣小組的同學想測量某赤鐵礦樣品中氧化鐵的純度（假設其他成分不和酸反應，也不溶于水），進行如下實驗：首先稱取50g該赤鐵礦樣品，放入燒杯中，然后將400g的稀硫酸分4次加入到燒杯中，進行充分反應，實驗過程中的數(shù)據(jù)記錄如下：

	第一次	第二次	第三次	第四次
稀硫酸的質量	100g	100g	100g	100g
剩余固體質量	34g	18g	2g	2g

請回答下列問題：
（1）該小組同學要用質量分數(shù)為95%濃硫酸配置所需的400g稀硫酸，則所需的濃硫酸的質量為123.4g
（2）配置稀硫酸的過程中所需要的儀器有量筒、膠頭滴管、燒杯、玻璃棒
（3）列出求解參加反應的硫酸質量的比例式$\frac{160}{294}=\frac{48}{x}$
（4）向第三次反應后所得溶液中加入52g水，則所得溶液中溶質的質量分數(shù)是30%
（5）某工廠想要制得含雜質4%的生鐵70t，在冶煉過程中損失鐵20%，則需要這種赤鐵礦的質量是120t．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)第一次加入100g稀硫酸，導致固體由50g變成了34g，減少了16g，第二次由34g變成18g，說明每加入100g硫酸能夠使固體減少16g，依據(jù)雜質不與硫酸反應，反應的是氧化鐵，第三次恰好完全反應．結合方程式列出求解參加反應的硫酸質量的比例式、計算出所用稀硫酸的質量、生成的硫酸鐵的質量；再根據(jù)溶質的質量不變進行計算；
（2）根據(jù)配制溶液的過程分析用到的儀器；
（3）根據(jù)上述計算列出求解參加反應的硫酸質量的比例式；
（4）根據(jù)硫酸鐵的質量和溶質的質量分數(shù)計算公式可計算出硫酸鐵的質量分數(shù)；
（5）根據(jù)含雜質生鐵和損失的鐵計算出鐵的質量，再計算出赤鐵礦的質量．

解答 解：（1）由題意可知，第一次加入100g稀硫酸，導致固體由50g變成了34g，減少了16g，第二次由34g變成18g，說明每加入100g硫酸能夠使固體減少16g，由表中的數(shù)據(jù)可知，第三次恰好完全反應，反應的稀硫酸的質量為300g，雜質的質量是2g，氧化鐵的質量為：50g-2g=48g．
設300g硫酸中硫酸的質量為x、生成硫酸鐵的質量為y
Fe₂O₃+3H₂SO₄═Fe₂（SO₄）₃+3H₂O
160        294          400 
48g          x             y
$\frac{160}{294}=\frac{48}{x}$  解得：x=88.2g
$\frac{160}{400}=\frac{48g}{y}$   解得：y=120g
稀硫酸的溶質的質量分數(shù)是：$\frac{88.4g}{300g}×100%$=29.4%
用95%濃硫酸配置所需的400g稀硫酸，則所需的濃硫酸的質量為：$\frac{400g×29.4%}{95%}$≈123.8g．
（2）配置稀硫酸的過程中所需要的儀器有：量筒、膠頭滴管、燒杯、玻璃棒；
（3）由上述計算可知，參加反應的硫酸質量的比例式是：$\frac{160}{294}=\frac{48}{x}$；
（4）向第三次反應后所得溶液中加入52g水，則所得溶液中溶質的質量分數(shù)是：$\frac{120g}{48g+300g+52g}×100%$=30%
（5）需要鐵的質量為：$\frac{70t×（1-4%）}{1-20%}$=84t
設需要赤鐵礦的質量是為z
Fe₂O₃+3CO$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂
160                      112
z                          84t
$\frac{160}{112}=\frac{z}{84t}$  解得：z=120t．
故答為：（1）123.4t；（2）量筒、膠頭滴管、燒杯、玻璃棒；（3）$\frac{160}{294}=\frac{48}{x}$；（4）30%；（5）120t．

點評 本題考查綜合、全面，分析透徹每次加入100g稀硫酸固體剩余物質量的變化，對反應進行的情況進行判斷，這是解決本題的基礎，該題可很好考查學生分析、解決問題的能力，本題涉及的方程式計算較多，要找準已知量，細心分析．