Question

【題目】2019年7月28日中國(guó)海軍“西安艦”參加了俄羅斯海軍節(jié)慶典海上閱兵。建造西安艦的特種鋼材需要用富鐵礦石（含鐵量高于50%）來(lái)冶煉。研學(xué)實(shí)踐小組為測(cè)出某地赤鐵礦石（主要成分是Fe2O3）中的含鐵量，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：取10g赤鐵礦石樣品，逐漸加入稀硫酸，充分反應(yīng)后過(guò)濾，實(shí)驗(yàn)測(cè)得相關(guān)數(shù)據(jù)如圖所示（假設(shè)雜質(zhì)不溶于水，也不與酸反應(yīng)）。

（1）該赤鐵礦石樣品中鐵元素的質(zhì)量為____g，由此可判斷出該赤鐵礦石屬于富鐵礦石。

（2）計(jì)算實(shí)驗(yàn)中所用稀硫酸中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)（寫出計(jì)算過(guò)程）。

（3）溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%硫酸鐵溶液可用于各種工業(yè)廢水與城市污水凈化處理。實(shí)驗(yàn)中恰好完全反應(yīng)后，過(guò)濾，用所得濾液配制溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的硫酸鐵溶液，需要加水_____g。

Answer 1

【答案】（1）5.6；（2）14.7%；（3）92

【解析】

（1）根據(jù)題意，結(jié)合圖示分析可知，樣品中的氧化鐵與100g的稀硫酸恰好完全反應(yīng)，由于氧化鐵和酸反應(yīng)不生成沉淀物或氣體，則在化學(xué)反應(yīng)前后，物質(zhì)的質(zhì)量相等。則樣品中，氧化鐵的質(zhì)量為：108g-100g=8g。故樣品中，鐵元素的質(zhì)量為：。故答案為：5.6；

（2）解：設(shè)恰好完全反應(yīng)時(shí)消耗的稀硫酸中溶質(zhì)的質(zhì)量為x，生成的硫酸鐵的質(zhì)量為y

解得x=14.7g，y=20g

則所用稀硫酸中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：

答：所用稀硫酸中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為14.7%。

（3）根據(jù)（2）中分析，反應(yīng)生成的硫酸鐵的質(zhì)量為20g。反應(yīng)后溶液質(zhì)量為108g，用所得濾液配制溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的硫酸鐵溶液，設(shè)需要加水的質(zhì)量為z，則：

，解得z=92g。即需要加水92g。故答案為：92。