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2.為測定菱鐵礦石中碳酸亞鐵的含量(假設其中雜質的成分不溶于水,也不參加反應),某化學小組進行如下的實驗:
(1)用36.5%的濃鹽酸配制100g14.6%的稀鹽酸加入水的質量是60g.
(2)寫出未將鹽酸完全耗盡的發生反應的化學方程式FeCO3+2HCl=FeCl2+H2O+CO2↑;
(3)根據已知條件列出該菱鐵礦石中發生反應的物質的質量(x)的比例式$\frac{116}{x}$=$\frac{44}{4.4g}$;
(4)該菱鐵礦石中碳酸亞鐵的含量是58%;
(5)最終燒杯中溶液中溶質的質量分數為25%,則過濾后需蒸發水的質量是11g;
(6)欲將該菱鐵礦含雜質4%的生鐵2800t,若生成過程中有20%的鐵被損耗,則需要該菱鐵礦石的質量是12000t.

分析 (1)根據溶液稀釋前后溶質的質量不變來完成解答;
(2)根據碳酸亞鐵和鹽酸反應生成氯化亞鐵、水和二氧化碳進行分析;
(3)根據質量守恒定律計算生成二氧化碳的質量,依據化學方程式進行計算;
(4)根據化學方程式計算碳酸亞鐵的質量,然后計算樣品的質量分數;
(5)根據化學方程式計算反應后溶質的質量和溶液質量,依據溶液濃度減小計算;
(6)根據化學方程式和題中的數據減小計算.

解答 解:(1)設配制100g14.6%的稀鹽酸加入水的質量是為x,則根據稀釋前后溶質的質量不變可得:
100g×14.6%=(100g-x)×36.5%
x=60g;
(2)碳酸亞鐵和鹽酸反應生成氯化亞鐵、水和二氧化碳,化學方程式為:FeCO3+2HCl=FeCl2+H2O+CO2↑;
(3)生成二氧化碳的質量為:20g+100g-115.6g=4.4g
設菱鐵礦石中發生反應的物質的質量為x
FeCO3+2HCl=FeCl2+H2O+CO2↑;
116                  44
x                    4.4g
$\frac{116}{x}$=$\frac{44}{4.4g}$
x=11.6g
(4)該菱鐵礦石中碳酸亞鐵的含量是$\frac{11.6g}{20g}$×100%=58%;
(5)生成氯化亞鐵的質量為y
   2HCl----FeCl2
    73       127
100g×14.6%   y
   $\frac{73}{100g×14.6%}$=$\frac{127}{x}$
    x=25.4g
所以反應后溶液的質量為:$\frac{25.4g}{25%}$=101.6g
通過計算可知,碳酸亞鐵中含有雜質質量為20g-11.6g=8.4g,所以不溶物中包括雜質和沒有反應的鐵,所以參加反應的鐵的質量6g-(8.8g-8.4g)=5.6g,生成氫氣的質量為0.2g,所以蒸發水的質量為:115.6g+6g--8.8g-0.2g-101.6g=11g;
(6)設需要該菱鐵礦石的質量是z
     FeCO3--------Fe
   116            56
z×58%(1-20%)     2800t×(1-4%)
$\frac{116}{z×58%×(1-20%)}$=$\frac{56}{2800t×(1-4%)}$
z=12000t.
故答案為:(1)60g;
(2)FeCO3+2HCl=FeCl2+H2O+CO2↑;
(3)$\frac{116}{x}$=$\frac{44}{4.4g}$;
(4)58%;
(5)11g;
(6)12000t.

點評 本題主要考查了化學方程式的計算,難度不大,注意解題的規范性和準確性.

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