8. 磁铁矿石(含Fe₃O₄)是常用的炼铁原料,工业上可通过如下反应将其中的Fe₃O₄转化为Fe:4CO+Fe₃O₄$\frac{\underline{\;高温\;}}{}$3Fe+4CO₂。
(1) Fe₃O₄中铁元素和氧元素的质量比为
(2) 假设冶炼过程中铁没有损耗,用含有464t Fe₃O₄的磁铁矿石可提炼出含铁质量分数为96%的生铁多少吨?
(1) Fe₃O₄中铁元素和氧元素的质量比为
21:8
。(2) 假设冶炼过程中铁没有损耗,用含有464t Fe₃O₄的磁铁矿石可提炼出含铁质量分数为96%的生铁多少吨?
350t
答案:【解析】:
(1) 对于$Fe_3O_4$,我们需要计算铁元素和氧元素的质量比。铁的相对原子质量为56,氧的相对原子质量为16。因此,$Fe_3O_4$中铁和氧的质量比可以通过计算得出:
$铁元素质量 = 56 × 3 = 168$
$氧元素质量 = 16 × 4 = 64$
$质量比 = 168:64 = 21:8$
(2) 对于冶炼过程中铁的质量计算,我们首先需要知道$Fe_3O_4$的相对分子质量,它是$56 × 3 + 16 × 4 = 232$。然后,我们可以根据质量守恒定律,计算出464t$Fe_3O_4$中含有的铁的质量。这些铁在冶炼过程中会全部转化为生铁中的铁。最后,我们通过铁的质量分数来计算出生铁的总质量。
$Fe_3O_4$中铁的质量分数 = $\frac{56 × 3}{232} = \frac{168}{232}$
464t$Fe_3O_4$中含铁的质量 = $464t × \frac{168}{232} = 336t$(这是纯铁的质量)
含铁质量分数为96%的生铁质量 = $\frac{336t}{96\%} = 350t$
【答案】:
(1) $21:8$
(2) $350t$
(1) 对于$Fe_3O_4$,我们需要计算铁元素和氧元素的质量比。铁的相对原子质量为56,氧的相对原子质量为16。因此,$Fe_3O_4$中铁和氧的质量比可以通过计算得出:
$铁元素质量 = 56 × 3 = 168$
$氧元素质量 = 16 × 4 = 64$
$质量比 = 168:64 = 21:8$
(2) 对于冶炼过程中铁的质量计算,我们首先需要知道$Fe_3O_4$的相对分子质量,它是$56 × 3 + 16 × 4 = 232$。然后,我们可以根据质量守恒定律,计算出464t$Fe_3O_4$中含有的铁的质量。这些铁在冶炼过程中会全部转化为生铁中的铁。最后,我们通过铁的质量分数来计算出生铁的总质量。
$Fe_3O_4$中铁的质量分数 = $\frac{56 × 3}{232} = \frac{168}{232}$
464t$Fe_3O_4$中含铁的质量 = $464t × \frac{168}{232} = 336t$(这是纯铁的质量)
含铁质量分数为96%的生铁质量 = $\frac{336t}{96\%} = 350t$
【答案】:
(1) $21:8$
(2) $350t$
9. 古籍中对钢铁冶炼有很多记载。下列对钢铁冶炼各步骤的有关说法正确的是(
A."垦土拾锭":铁元素是地壳中含量最高的金属元素
B."淘洗铁砂":铁矿石(主要成分为$Fe_2O_3)$能溶于水
C."生熟炼铁":冶炼铁过程中发生了化学变化
D."锤锻成钢":生铁高温锻打成钢,碳元素含量升高
C
)。A."垦土拾锭":铁元素是地壳中含量最高的金属元素
B."淘洗铁砂":铁矿石(主要成分为$Fe_2O_3)$能溶于水
C."生熟炼铁":冶炼铁过程中发生了化学变化
D."锤锻成钢":生铁高温锻打成钢,碳元素含量升高
答案:【解析】:
A选项:考察地壳中元素的含量排序。地壳中含量最高的元素是氧,含量最高的金属元素是铝,而非铁。因此,A选项错误。
B选项:考察铁矿石的溶解性。铁矿石的主要成分为$Fe_2O_3$,这是一种氧化物,不溶于水。因此,B选项错误。
C选项:考察冶炼铁过程中的变化类型。冶炼铁的过程是通过还原反应将铁矿石中的铁氧化物转化为铁,这是一个化学变化过程。因此,C选项正确。
D选项:考察生铁锻打成钢的过程中的碳含量变化。生铁和钢的主要区别在于它们的碳含量。生铁的碳含量较高,而钢的碳含量较低。因此,将生铁高温锻打成钢的过程中,碳元素含量应该是降低的,而不是升高。D选项错误。
【答案】:C
A选项:考察地壳中元素的含量排序。地壳中含量最高的元素是氧,含量最高的金属元素是铝,而非铁。因此,A选项错误。
B选项:考察铁矿石的溶解性。铁矿石的主要成分为$Fe_2O_3$,这是一种氧化物,不溶于水。因此,B选项错误。
C选项:考察冶炼铁过程中的变化类型。冶炼铁的过程是通过还原反应将铁矿石中的铁氧化物转化为铁,这是一个化学变化过程。因此,C选项正确。
D选项:考察生铁锻打成钢的过程中的碳含量变化。生铁和钢的主要区别在于它们的碳含量。生铁的碳含量较高,而钢的碳含量较低。因此,将生铁高温锻打成钢的过程中,碳元素含量应该是降低的,而不是升高。D选项错误。
【答案】:C
(1) 反应②前后铜的化合价
$(2) Cu_2S$和CuO中铜的质量分数
不变
(选填"升高""降低"或"不变")。$(2) Cu_2S$和CuO中铜的质量分数
相同
(选填"相同"或"不相同")。答案:
(1) 不变
(2) 相同
(1) 不变
(2) 相同