Question

濕法冶金是我國古代勞動人民智慧的結晶．若向ag含雜質的鐵粉中（假設雜質不溶于水，也不與其他物質反應）加入l60g溶質的質量分數為l0%的硫酸銅溶液，恰好完全反應后，過濾得到6.8g干燥固體，同時得到一種不飽和溶液（濾液損失忽略不計）．
請回答下列問題：
（1）寫出上述反應的化學方程式______；
（2）根據硫酸銅質量列出求解樣品中鐵的質量（x）的比例式______；
（3）a的數值為______；
（4）若向反應后的濾液中加入40.8g水，則所得溶液中溶質的質量分數為______；
（5）工業上若要得到120t上述鐵粉，需要含雜質（雜質不含鐵元素）20%的赤鐵礦的質量是______．

Answer 1

解：（1）濕法冶金的原理是：鐵與硫酸銅反應生成了硫酸亞鐵和銅，反應的方程式是：Fe+CuS0₄=Cu+FeSO₄；
（2）硫酸銅的質量為l60g×l0%=16g
設生成的銅的質量為y、硫酸亞鐵的質量為z
Fe+CuS0₄=FeSO₄+Cu；
56 160 152 64
x l6g z y
解得x=5.6g
解得：z=15.2g
解得：y=6.4g
（3）由題可知：a=5.6g+（6.8g-6.4g）=6g
（4）所得溶液中溶質的質量分數為：=7.6%
（5）鐵的質量為：120t×=112t
設需要赤鐵礦石的質量為m．
Fe₂O₃+3CO2Fe+3CO₂
160 112
m（1-20%） 112t
解得：m=200t
故答為：（1）Fe+CuS0₄=Cu+FeSO₄；（2）；（3）6；（4）7.6%；（5）200t．
分析：（1）根據濕法冶金的原理寫出反應的方程式；
（2）根據鐵與硫酸銅反應的方程式，由酸銅質量列出求解樣品中鐵的質量（x）的比例式，求出鐵、銅及硫酸亞鐵的質量；
（3）a的值等于鐵與雜質的質量之和；
（4）根據溶質質量分數的計算公式求出所得溶液中溶質的質量分數；
（5）根據一氧化碳與氧化鐵反應生成鐵和二氧化碳的化學方程式，由反應中鐵與氧化鐵的質量關系可以求得含氧化鐵20%的赤鐵礦的質量．
點評：本題的綜合性較強，比較全面地考查了化學方程式的書寫、化學方程式的計算、溶液質量分數的計算，含雜質的化學方程式的計算等，只有全面地掌握了有關的化學計算才能較好地完成本題．