Question

张南同学为测定某赤铁矿样品中氧化铁的含量，取10g此样品，分五次向其中加入稀硫酸使之充分反应（假设样品中杂质不与稀硫酸反应，也不溶于水）。每次加入的稀硫酸质量及测定剩余固体的质量，记录数据如下表：

	第一次	第二次	第三次	第四次	第五次
加入稀硫酸的质量／g	l0	l0	l0	l0	l0
剩余固体质量／g	8.4	6.8	5.2	3.6	3.6

 
请认真分析表中的数据，回答下列问题：
（1）表示样品与稀梳酸恰好完全反应的是上表中第      次操作；
（2）写出样品中氧化铁与稀硫酸反应的化学方程式                                          ；
（3）列出充分反应后求解生成水质量（X）的比例式为                 ；
（4）样品中氧化铁的含量为                  ；
（5）假设第四次实验结束后，向所得混合物中入ag水，得到溶质质量分数为10％的硫酸铁溶液，则a的数值为         ；
（6）若实验用98％的浓硫酸配制上述所用稀硫酸（50g），需要浓硫酸的质量为         。

Answer 1

（1）四 （2）Fe₂O₃+3H₂SO₄=Fe₂(SO₄)₃ +3H₂O  （3）= 或 =
（4）64% （5）113.6g  （6）15g

试题分析：（1）由表中信息根据记录数据可知每10g稀硫酸可反应掉1.6g锌，第四次时10g稀硫酸正好反应了1.6g氧化铁且第五次固体质量不再减少，所以第四次时样品与稀硫酸恰好完全反应，试样中的氧化铁即充分反应的氧化铁的质量为10g-3.6g=6.4g；
（2）氧化铁与稀硫酸反应生成硫酸铁和水，Fe₂O₃+3H₂SO₄=Fe₂(SO₄)₃ +3H₂O；
（3）由上述化学方程式，和充分反应的氧化铁的质量为6.4g，可以列出生成水质量（X）的比例式为= 或 =
（4）试样中的氧化铁即充分反应的氧化铁的质量为6.4g，10g此样品中氧化铁的含量为×100%=64%
（5）稀释前后溶质质量不变，由化学方程式用氧化铁的质量为6.4g可以求出生成的硫酸铁质量为16g，第四次实验结束后溶液的质量为10g×4+6.4g="46.4" g，所以可以列式得：（46.4 g+6.4g+ag）×10%=16g，解得a=113.6g；
（6）由化学方程式用氧化铁的质量为6.4g求出四次反应的硫酸质量为11.76g，稀硫酸的质量分数为×100%=29.4%；设需要浓硫酸的质量为x，因为稀释前后溶质质量不变，所以98%x=50g×29.4%  解得x=15g