Question

某鋼鐵廠因銹蝕每年損失鋼鐵約五分之一．現(xiàn)要測定鋼鐵銹蝕中鐵元素的質(zhì)量分數(shù)，請回答下列問題：
（1）配制100克14.6%的稀鹽酸，需要40%濃鹽酸的質(zhì)量是

 

g
（2）將鋼鐵樣品粉碎，加足量的稀鹽酸使其溶解的化學方程式

 

（3）若7.5克鋼鐵樣品恰好與55克的14.6%稀鹽酸完全反應得溶液質(zhì)量62克和0.3克濾渣，求樣品中鐵的質(zhì)量（X）比例式

 

（4）求樣品中鐵元素的質(zhì)量分數(shù)

 

（5）求反應后溶液中氯化亞鐵的質(zhì)量分數(shù)

 

（6）若要建設(shè)某段地鐵需要鋼鐵30萬噸，按上述計算損失鋼鐵的質(zhì)量是

 

噸．

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）此處發(fā)生的反應為鐵和鹽酸發(fā)生的反應．
（3）化學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，已知反應前、后的質(zhì)量，根據(jù)質(zhì)量守恒定律可求得氫氣質(zhì)量進一步可寫出求鐵的質(zhì)量的比例式．
（4）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)量分數(shù)．
（5）溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)=溶質(zhì)的質(zhì)量溶液的質(zhì)量×100%，溶質(zhì)為氯化亞鐵，
（6）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)所需鹽酸的質(zhì)量為x
100g×14.6%=x×40%
         x=36.5g
（2）此處發(fā)生的反應為鐵銹和鹽酸、鐵和鹽酸發(fā)生的反應，化學方程式為：Fe₂O₃+6HCl=2FeCl₃+3H₂O和Fe+2HCl═FeCl₂+H₂↑
（3）生成氣體的質(zhì)量為：7.5g+55g-62g-0.3g=0.2g
樣品中鐵的質(zhì)量為x，生成氯化亞鐵的質(zhì)量為y
     Fe+2HCl═FeCl₂+H₂↑
     56       127    2
     x        y      0.2g  

56

x

=

127

y

=

2

0.2g

                      
x=5.6g       y=12.7g
（4）原樣品中鐵元素的質(zhì)量分數(shù)=

5.6g+(7.5g-5.6g-0.3g)× 56×2 56×2+16×3

7.5g

×100%=89.6%
（5）反應后所得溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)=

12.7g

62g

x100%=20.5%
（6）損失鋼鐵的質(zhì)量是：30萬噸×（1-

5.6g

7.5g

×100%）=7.6萬噸

點評：本題是一道綜合性的計算題，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算方法，即溶質(zhì)的質(zhì)量+溶劑的質(zhì)量．