Question

李亮为了测定某钢铁厂生铁样品中铁的质量分数，称取生铁样品5.8g放入烧杯中（烧杯的质量为30g）．然后再加入50g稀硫酸，使之充分反应后，称量，烧杯及烧杯中物质的总质量为85.6g（已知该反应中稀硫酸足量，杂质不参与反应）．请计算：
（1）产生氢气的质量是多少？
（2）该生铁样品中铁的质量分数？（结果保留一位小数）
（3）该厂用含有氧化铁80%的赤铁矿石冶炼生铁，现用4 800kg这种铁矿石可炼出生铁多少千克？（结果保留一位小数）

Answer 1

分析：（1）铁和稀硫酸反应会产生氢气，根据质量守恒定律可知，反应后减少的总质量即为生成氢气的质量．
（2）根据铁和稀硫酸反应的化学方程式，利用氢气的质量可求出参加反应的铁的质量，进而求出生铁中铁的质量分数．
（3）根据氧化铁和一氧化碳反应的化学方程式可以求出反应生成的铁的质量．

解答：解：（1）根据质量守恒定律可以知道生成的氢气的质量为：5.8g+30g+50g-85.6g=0.2g
（2）设生铁样品中铁的质量为x
Fe+H₂SO₄═FeSO₄+H₂↑
56              2
x              0.2 g

56

x

=

2

0.2g

解得：x=5.6g
铁的质量分数为：

5.6g

5.8g

×100%=96.6%
（3）设能够生成铁的质量为y
Fe₂O₃+3CO

高温  .

2Fe+3CO₂
160                112
4800kg×80%       y

160

4800kg×80%

=

112

y

解得：y=2688kg
m（生铁）=

2688kg

96.6%

=2782.6kg
（1）产生氢气的质量是0.2g；
（2）该生铁样品中铁的质量分数为96.6%；
（3）可炼出生铁的质量为2782.6千克．

点评：此题是利用化学方程式的计算，其中利用反应前后总质量的差值来求产生气体的质量是此类题常用的方法．此题在求生铁中铁的质量分数上增加了计算的难度．