Question

2．為測(cè)定菱鐵礦石中碳酸亞鐵的含量（假設(shè)其中雜質(zhì)的成分不溶于水，也不參加反應(yīng)），某化學(xué)小組進(jìn)行如下的實(shí)驗(yàn)：
（1）用36.5%的濃鹽酸配制100g14.6%的稀鹽酸加入水的質(zhì)量是60g．
（2）寫(xiě)出未將鹽酸完全耗盡的發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式FeCO₃+2HCl=FeCl₂+H₂O+CO₂↑；
（3）根據(jù)已知條件列出該菱鐵礦石中發(fā)生反應(yīng)的物質(zhì)的質(zhì)量（x）的比例式$\frac{116}{x}$=$\frac{44}{4.4g}$；
（4）該菱鐵礦石中碳酸亞鐵的含量是58%；
（5）最終燒杯中溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為25%，則過(guò)濾后需蒸發(fā)水的質(zhì)量是11g；
（6）欲將該菱鐵礦含雜質(zhì)4%的生鐵2800t，若生成過(guò)程中有20%的鐵被損耗，則需要該菱鐵礦石的質(zhì)量是12000t．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)溶液稀釋前后溶質(zhì)的質(zhì)量不變來(lái)完成解答；
（2）根據(jù)碳酸亞鐵和鹽酸反應(yīng)生成氯化亞鐵、水和二氧化碳進(jìn)行分析；
（3）根據(jù)質(zhì)量守恒定律計(jì)算生成二氧化碳的質(zhì)量，依據(jù)化學(xué)方程式進(jìn)行計(jì)算；
（4）根據(jù)化學(xué)方程式計(jì)算碳酸亞鐵的質(zhì)量，然后計(jì)算樣品的質(zhì)量分?jǐn)?shù)；
（5）根據(jù)化學(xué)方程式計(jì)算反應(yīng)后溶質(zhì)的質(zhì)量和溶液質(zhì)量，依據(jù)溶液濃度減小計(jì)算；
（6）根據(jù)化學(xué)方程式和題中的數(shù)據(jù)減小計(jì)算．

解答 解：（1）設(shè)配制100g14.6%的稀鹽酸加入水的質(zhì)量是為x，則根據(jù)稀釋前后溶質(zhì)的質(zhì)量不變可得：
100g×14.6%=（100g-x）×36.5%
x=60g；
（2）碳酸亞鐵和鹽酸反應(yīng)生成氯化亞鐵、水和二氧化碳，化學(xué)方程式為：FeCO₃+2HCl=FeCl₂+H₂O+CO₂↑；
（3）生成二氧化碳的質(zhì)量為：20g+100g-115.6g=4.4g
設(shè)菱鐵礦石中發(fā)生反應(yīng)的物質(zhì)的質(zhì)量為x
FeCO₃+2HCl=FeCl₂+H₂O+CO₂↑；
116                  44
x                    4.4g
$\frac{116}{x}$=$\frac{44}{4.4g}$
x=11.6g
（4）該菱鐵礦石中碳酸亞鐵的含量是$\frac{11.6g}{20g}$×100%=58%；
（5）生成氯化亞鐵的質(zhì)量為y
   2HCl----FeCl₂，
    73       127
100g×14.6%   y
   $\frac{73}{100g×14.6%}$=$\frac{127}{x}$
    x=25.4g
所以反應(yīng)后溶液的質(zhì)量為：$\frac{25.4g}{25%}$=101.6g
通過(guò)計(jì)算可知，碳酸亞鐵中含有雜質(zhì)質(zhì)量為20g-11.6g=8.4g，所以不溶物中包括雜質(zhì)和沒(méi)有反應(yīng)的鐵，所以參加反應(yīng)的鐵的質(zhì)量6g-（8.8g-8.4g）=5.6g，生成氫氣的質(zhì)量為0.2g，所以蒸發(fā)水的質(zhì)量為：115.6g+6g--8.8g-0.2g-101.6g=11g；
（6）設(shè)需要該菱鐵礦石的質(zhì)量是z
     FeCO₃--------Fe
   116            56
z×58%（1-20%）     2800t×（1-4%）
$\frac{116}{z×58%×（1-20%）}$=$\frac{56}{2800t×（1-4%）}$
z=12000t．
故答案為：（1）60g；
（2）FeCO₃+2HCl=FeCl₂+H₂O+CO₂↑；
（3）$\frac{116}{x}$=$\frac{44}{4.4g}$；
（4）58%；
（5）11g；
（6）12000t．

點(diǎn)評(píng) 本題主要考查了化學(xué)方程式的計(jì)算，難度不大，注意解題的規(guī)范性和準(zhǔn)確性．