第二节 几种常见的金属
例1:要炼出含2%杂质的生铁1600吨,需要含氧化铁质量分数为80%的赤铁矿石多少吨?
分析:此题是一道联系实际的计算题,无论参加反应的反应物,还是生成物都带有杂质,因此,反应前后都需用利用含杂质的质量分数或含纯物质的质量分数反复进行换算,原则是代入化学方程式中的反应物及生成物均为纯物质。
解答:设需要含 为80%的赤铁矿石的质量为x
生铁1600吨含纯 为1600吨×(1-2%)
= 1568吨
160 112
x×80% 1568吨
解得:
= 2800吨
答:需这种赤铁矿石2800吨。
点拨:如何将含杂质的物质换算成纯物质,应用下列公式:不纯物质的质量×纯度%=不纯物质的质量×(1-杂质%)如何将纯物质的质量换算成不纯物质的质量,应用下列公式:
纯物质的质量÷纯度% = 纯物质的质量÷(1-杂质%)
以上为纯净物与混合物的换算关系,只要把握着这点关系并能熟练地加以换算,此类含杂质的计算题将迎刃而解。
例2: 赤铁矿的主要成分为 ,现有含 80%的赤铁矿石2000吨,求可冶炼含杂质3%的生铁多少吨?
解析:(1)根据题目中铁矿石与 的关系,求 的质量
矿石 —
100 80
2000吨
(2)根据铁元素的守恒关系求含铁量
—
160 112
1600吨
(3)根据题目中纯铁与含杂质铁的关系,求含杂质铁的质量
纯铁 — 含杂质铁
100-3=97 100
1120吨
该题可综合处理如下:
~
160 112
2000吨×80%
答:略。
例3: 2.8克一氧化碳在高温条件下恰好与5.8克某种铁的氧化物反应,通过计算确定该含铁氧化物的化学式。
解析:铁的氧化物有 三种形式,注意题意中明确指出2.8克CO恰好与5.8克铁的氧化物反应,“恰好”两字很关键,意为两个数值间的关系为适量,即反应中的关系量。
解法1:设氧化物的化学式为 ,则反应的化学方程式可写为:
5.8克 2.8克
即
解法2:验算法。可按三种铁的氧化物与CO反应时的关系量逐一验算,从而找到恰与题意吻合的一种。验算过程中,对显然不合理的要立即舍弃,先粗算,不必验算到底,以免加大计算量,浪费时间。用关系式法:
① ② ③
72 28 160 84 232 112
∵ ∴ 该氧化物为
解法3:推理法。用CO还原铁的氧化物,无论哪一种,其CO都将被氧化成
O的质量差值
28 16
2.8 1.6
由此可知2.8克CO得到的1.6克氧是由铁的氧化物提供的,所以此氧化物中的质量比为 ,则化合物中原子个数比为Fe:O的原子个数
该氧化物为
答:略。
开动脑筋,一题多解,可有效地提高思维的灵敏度。