Question

(6分)學(xué)校從某工廠購進一瓶赤鐵礦樣品（已被加工成粉末狀，且其中雜質(zhì)不含鐵，也不與酸反應(yīng)），其標簽上的部分內(nèi)容如下圖所示，由于保存不當(dāng)，標簽部分信息丟失，為了解該樣品中Fe₂O₃的質(zhì)量分數(shù)，小明知道，鐵銹的主要成分也是Fe₂O₃，他根據(jù)除銹的原理做了如下的探究活動：

（1）工業(yè)上用稀鹽酸除銹的反應(yīng)化學(xué)方程式為；
                                                    ；
（2）為了測出樣品中Fe₂O₃的含量，小明欲配制200g的7.3%的稀鹽酸，則他需要40%濃鹽酸的質(zhì)量             ；
（3）在探究過程中小明測知10g的鐵礦石樣品，恰好與150g剛配好的稀鹽酸完全反應(yīng)，利用該組數(shù)據(jù)，求解10g該樣品中Fe₂O₃質(zhì)量（x）的比例為                 ；
（4）根據(jù)該組數(shù)據(jù)小明也同樣迅速計算出以下兩組數(shù)據(jù)：
①鐵礦石樣品中Fe₂O₃的質(zhì)量分數(shù)                    ；
②若向反應(yīng)后溶液中加入167g水，則最終所得溶液中溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)為            ；
（5）利用上述赤鐵礦石冶煉56噸含鐵97%的生鐵，則需此礦石的質(zhì)量         。

Answer 1

（1）Fe₂O₃ +6HCl==2FeCl₃ +3H₂O；（2）36.5g; （3）160/219==X/(150g×7.3%)(或160/219==X/10.95g;  (4)①80% ②5%;  (5)97t

（1）略(2)考查的是溶液稀釋的問題,溶液的稀釋過程中加的是溶劑，故溶質(zhì)不變，所以稀釋前和稀釋后的溶質(zhì)質(zhì)量相等，若假設(shè)濃鹽酸的質(zhì)量為X的話，即有200×7.3%=X·40%,所以X=36.5g
（3）解：設(shè)10g該樣品中Fe₂O₃質(zhì)量為X
Fe₂O₃ +6HCl==2FeCl₃ +3H₂O
160    219
X   150g×7.3%
∴160/219==X/(150g×7.3%)
(4) ①由上解可求得X=8，故鐵礦石樣品中Fe₂O₃的質(zhì)量分數(shù)為8g/10g×100%=80%
②由于10g的鐵礦石樣品，恰好與150g剛配好的稀鹽酸完全反應(yīng)，且其中雜質(zhì)不含鐵，也不與酸反應(yīng)，所以反應(yīng)后的溶質(zhì)為FeCl₃，設(shè)其質(zhì)量為y,
Fe₂O₃ +6HCl==2FeCl₃ +3H₂O
219    325
150g×7.3%    y
∴219/325="=" (150g×7.3%) /y
y=16.25g
又∵由于在此反應(yīng)中無氣體和沉淀生成，且雜質(zhì)不與酸反應(yīng)，所以反應(yīng)后的溶液質(zhì)量為150g+8g=158g,再加167g水，溶液總質(zhì)量為325g,∴最終所得溶液中溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)為16.25g/325g×100%=5%
(5)此題考查的是在化學(xué)變化中，元素的質(zhì)量守恒，即元素質(zhì)量不變，也就是赤鐵礦石中含有的鐵元素質(zhì)量和生鐵中含有的鐵元素質(zhì)量相等。
設(shè)需此礦石的質(zhì)量為x噸,則有x·80%×70%=56×97%，(其中70%為Fe₂O₃中Fe的質(zhì)量分數(shù))，x=97