九年级化学炼铁计算题的解法学法指导致
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中考化学专项揭秘:炼铁题例析例1甲图是一氧化碳与氧化铁反应装置的示意图,乙图是高炉炼铁示意图。
请回答以下问题。
⑴写出甲图硬质玻璃管内反应的化学方程式: 。
⑵甲图中尾气处理的目的是 。
⑶乙图中高炉炼铁时焦炭的作用是① ;② 。
⑷为什么乙图中生铁出口低于炉渣出口?答: 。
解析 CO 还原Fe2O3的过程中CO 要过量,由于CO 有毒,排放到空气中会造成空气污染,因此必须将尾气中多余的CO 除去;由于焦炭具有可燃性,燃烧时能放出热量从而来提高沪温,并且焦炭在燃烧过程中生成的CO2可与炽热的焦炭反应生成CO ,作为炼铁反应的还原剂;由于炉渣的密度小于生铁的密度,因此生铁的出口低于炉渣的出口。
例2 为了研究炼铁原理,我市某校九年级综合实践活动小组按以下图所示,用一氧化碳与氧化铁反应进行实验,现请你一起参与。
⑴该实验开始时,要先通一会儿一氧化碳再加热,其目的是。
⑵硬质玻璃管发生反应的化学方程式是。
反应停止后,同学们对冷却后玻璃管内固体物质的组成成分产生了兴趣,大家纷纷提出自己的猜想。
请将你的猜想写出:猜想一: ___________________ ;猜想二: _________________________ 。
澄清 石灰 水 Fe 2O 3CO解析 CO 是易燃易爆气体,在实验前先通入CO 是为了排尽装置内的空气,以防止CO 和空气的混合气体在加热时发生爆炸;在硬质玻璃管中用CO 还原Fe2O3,假设反应彻底,生成的单质铁又未被空气中的氧气所氧化,那么剩余固体中只有Fe ,假设反应不彻底或实验结束后未继续通入C O 直至试管冷却,致使生成的Fe 在高温下又被空气中的氧气所氧化,那么剩余固体为Fe 和Fe2O3的混合物。
例3 以下图为实验室研究炼铁的化学原理的装置,请回答和该实验有关的问题。
⑴A 处玻璃管中发生反应的化学方程式为______。
⑵B 处的实验现象_____。
⑶C 处酒精灯的作用______。
九年级化学炼铁计算题的解法有关化学方程式的计算是根据参加反应的反应物与生成物的质量比来进行的,在计算过程中,不论是反应物还是生成物都必须是纯净物。
但实际炼铁过程中,所用原料与产品都不可能是绝对纯净的,因此,在计算时,必须将不纯物质的质量换算成纯净物质的质量。
有关计算公式如下:某纯物质的质量=不纯物质的质量×某纯净物的质量分数纯物质的质量分数=纯物质的质量/不纯物质的质量×100%=l -杂质的质量分数 例题 用2000t 含氧化铁80%的赤铁矿石,理论上可以炼出含铁96%的生铁多少吨? 分析:此题是反应物与生成物都含杂质的计算,因为杂质不参加反应,且化学方程式表示的是各纯物质之间质量比的关系,所以在根据化学方程式计算时,必须将不纯物质的质量换算成纯物质的质量。
本题可依下图所示分析,确定解题思路。
求生铁赤铁矿Fe O Fe 32×80% ÷96% 由化学方程式计算 或由化学式计算 2000t (x)解法一:2000t 矿石中含氧化铁的质量为:t 1600%80t 2000=⨯设t 1600氧化铁理论上可炼出纯铁的质量为x 。
232CO 3Fe 2CO 3O Fe ++高温160112 1600t xxt 1600112160=t 1120x = 则含铁96%的生铁的质量为:t 7.1166%96t 1120=÷解法二:设2000t 铁矿石炼出生铁的质量为x 。
232CO 3Fe 2CO 3O Fe ++高温160 112%80t 2000⨯%96x ⋅t 7.1166%96160112%80t 2000x =⨯⨯⨯= 解法三:由于铁矿石中的铁元素质量在反应前后不变,可根据铁矿石和生铁中铁元素的质量相等求解,即根据化学式计算。
设可炼出生铁的质量为x 。
%96x %100)160/112(%80t 2000⋅=⨯⨯⨯解得t 7.1166x =思维拓展我省发展钢铁产业有得天独厚的条件:马某某是全国最重要的钢铁生产基地之一,庐江有在全国都数得上的高品质的磁铁矿石,两地的交通也便利。
(化学)九年级化学化学计算题技巧(很有用)及练习题及解析一、中考化学计算题1.为了测量铁锈(Fe2O3·xH2O)中铁元素的质量分数。
进行如下实验:步骤①:取20g铁锈,加入足量的14.6%的稀盐酸200g,充分反应。
步骤②:向①反应后的溶液中慢慢滴入16%的NaOH溶液,溶液pH的变化如下图所示。
(1)步骤①反应后所得溶液中的溶质是___________(写化学式)。
(2)步骤②中与FeCl3反应的NaOH溶液的质量是_____g,生成沉淀的质量是_____?(写出计算过程,精确到0.1)(3)根据计算所得数据在图中画出产生沉淀的曲线。
________________(4)铁锈中铁元素的质量分数为_____________(精确到0.1%)。
【答案】 FeCl3、HCl 150g 21.4g 画图 56.0%【解析】(1)氧化铁与盐酸反应生成氯化铁和水,由于盐酸足量,所以反应后溶质为FeCl3、HCl;(2)氢氧化钠优先与盐酸反应,使溶液的pH值变大为7,氢氧化钠与氯化铁反应时溶液的pH值不变,所以与FeCl3反应的NaOH溶液的质量是200g-50g=150g;设生成沉淀的质量是xFeCl3+3NaOH═Fe(OH)3↓+3NaCl;120 107150g×16% xx=21.4g答:生成沉淀的质量为21.4g;(3)所以产生沉淀的曲线为;(4)所以铁锈中铁的质量分数为 =56%。
2.BaCl 2是一种重金属盐,其水溶液具有很强的毒性。
若误服了BaCl 2溶液可立即服用MgSO 4溶液解毒。
为测定某BaCl 2溶液的溶质质量分数,现取100克BaCl 2溶液,不断加入MgSO 4溶液,反应过程中溶液总质量与加入MgSO 4溶液的质量关系如图所示,请回答:(1)P 点时溶液中的溶质名称是_________________;(2)反应生成沉淀的最大质量为_________________克;(3)试计算原溶液中BaCl 2溶液的溶质质量分数为_________________。
2021年中考化学知识点关于炼铁的计算、工业炼铁的过程1、关于炼铁的计算在炼铁的过程中所用的原料和产品都是不纯物,在计算用料和产量时要考虑杂质的含量。
在根据化学方程式计算时,要将不纯物换算成纯净物才能应用物质之间的质量比。
因为化学方程式所表达的都是纯净物之间的质量关系。
【示例】1 000 t含氧化铁80%的赤铁矿中最多可以炼出含铁96%的生铁多少吨?解析:解答这类题目,一定要注意题目告诉的已知量和要求的未知量以及不纯物与纯净物之间的换算。
原料:赤铁矿(混合物)→氧化铁(纯净物)产品:生铁(混合物)→纯铁(纯净物)本题的已知量是原料,待求量是产品。
则纯净物的质量=不纯物的质量×纯度1 000 t赤铁矿石中含氧化铁的质量为1 000 t×80%=800 t设800 t氧化铁理论上可以炼出铁的质量为x,则Fe2O3+3CO2Fe+3CO2160 112800 t xx=560 t折合为含铁96%的生铁的质量为560 t÷96%=583 t答案 583 t2、工业炼铁的过程工业炼铁是一个复杂的过程:(1)主要设备:高炉(如上图)。
(2)原料:铁矿石、焦炭、石灰石。
(3)方法及原理:利用上述CO还原Fe2O3的原理,将原料按一定比例加入高炉,从炉下通入热风,使焦炭燃烧产生CO2,CO2再与炽热的碳反应生成CO,再将铁矿石中的铁还原出来。
石灰石的作用是使铁矿石中的杂质(如二氧化硅)转变为炉渣而除去。
(4)高炉内发生的主要反应:1①焦炭燃烧:C+O2CO2②二氧化碳与焦炭反应产生还原剂CO:CO2+C2CO③CO将铁的氧化物还原为单质铁:Fe2O3+3COFe+3CO2或Fe3O4+4CO3Fe+4CO2【示例】下列反应不是在炼铁高炉内发生的是( )A.C+O2 CO2B.2CO+O2 2CO2C.2C+O22COD.Fe2O3+3CO2Fe+3CO2解析:碳在氧气不充足的条件下燃烧生成CO,炼铁时从高炉下部通入充足的空气,因而不会生成大量CO。
例析初三化学金属类计算题的常见解法:初三化学计算题化学计算题是中学生在化学学习中比较头痛的一类题目,也是他们在中考中最难得分的一类题目,具有一定的探究性和灵活性,只有弄清原理掌握方法,才能思路清晰,从容解答,触类旁通,举一反三。
因此,计算题的训练和解答研究,对于培养初三学生的开拓精神和创新意识提高综合素质,具有十分重要的作用。
而有关金属类计算题又是其中的重要组成部分,能选用合适的方法解决此类计算题,不但可以缩短解题的时间,还有助于减小计算过程中的运算量,尽可能地降低运算过程中出错的机会,对于提高学习成绩,增强学习效率,有着重要意义。
笔者通过多年的教学总结,对常见六种计算题解法进行深入剖析,从中悟出不少想法与读者们共商榷。
一、方程(组)法例1镁和碳酸镁的混合物在空气中加热至质量不再改变为止,冷却后称得残留固体的质量与原混合物相同,求原混合物中镁和碳酸镁的质量比。
解析设原混合物的质量为100g,镁的质量为x时,完全反应可生成氧化镁质量为a,则(100-x)g碳酸镁完全反应可生成氧化镁质量为(100-a)g,2Mg+O22MgOMgCO3MgO+CO2↑xxxxxa100-x100-a48a=80x84(100-a)=40(100-x)解得x=44,带入得=点拨(1)列方程(组)解化学计算题是最普遍的一种解法,使用面很广,遇到计算题,应先想想列方程(组)。
(2)列方程(组)解法要注意争取题设未知数少,这样能压缩解题步骤解题快,差错少。
二、差量法例2将10g纯锌放入93.7g未知浓度的盐酸溶液中,反应停止后有锌剩余,过滤后滤液质量比反应前盐酸质量增加6.3g,试求:(1)还剩余多少锌?(2)反应前盐酸的质量分数?解析设反应用去Zn的质量为x,HCl质量为yZn+2HCl=ZnCl2+H2↑增重xxxx-73=63xy6.3g=,x=6.5g剩余锌10g-6.5g=3.5g反应用去HCl为=,y=7.3g盐酸的质量分数为×100%=7.8%点拨利用反应物与生成物之间的质量差(或体积差)列比例式进行计算。
第一节常见的金属材料第二课时炼铁的原理一、自学目标(只要我努力,我一定能成功!)1、知识与技能:了解重要的铁矿石和炼铁的基本原理,对还原反应建立最基本的认识。
2、过程与方法:培养学生分析解决实际问题的能力。
3、情感、态度与价值观:通过对我国钢铁生产的介绍,培养学生的爱国情感,及操作安全意识和良好的环保意识。
二、重点、难点重点:炼铁的原理。
难点:还原反应。
三、知识链接:金属元素在自然界中分布很广,除极少数不活泼的金属(如铂、金、银等)有单质存在外,其余大多数以化合物的形式存在。
金属化合物在自然界中以矿物的形式存在。
含有矿物的岩石称为矿石,铁矿石等都是常见的矿石。
四、学法指导:(积极参与,认真分析,实现自我!)在学习实验原理和实验装置的时候,注意举一反三。
五、自学导航、合作探究、展示提升:阅读课文,思考并回答下列问题:问题探究一:常见的铁矿石有哪些呢?你能分别说出它们的主要成分吗?问题探究二:用一氧化碳还原氧化铁的实验:实验前观察氧化铁的特征:颜色_____ ;状态:______ 能否被磁铁吸起?___ 。
实验步骤:1、反应前先检查装置的______ ;2、先制CO气体,然后验纯,如果已比较纯了,再用酒精灯对着氧化铁加热;3、尾气的处理:方法一:______ ;方法二:______ ,目的:______ 。
4、观察氧化铁的颜色变化和石灰水的变化;5、反应结束,先撤氧化铁处酒精灯,稍稍冷却后停止通CO气体;6、待冷却后取出产物,用磁铁吸引,看能否被吸起,判断反应中生成了什么物质.实验后观察产物的:颜色:___ 状态:___ 能否被磁铁吸起?。
实验结论:说明产物中有___ 生成。
炼铁的原理(化学反应方程式):______ ___ ______ 。
问题探究三:在用一氧化碳还原氧化铁的反应中,氧化铁中的__被一氧化碳夺去,__ 被还原出来,一氧化碳是还原剂,化学上把氧化物中的氧被夺去的反应叫做还原反应。
你还能举出几个学习过的属于还原反应的例子吗:问题四:上述反应原理也用于工业炼铁。
九年级化学化学计算题解题技巧和训练方法及练习题(含答案)一、中考化学计算题1.有一赤铁矿样品(主要成分为Fe2O3),某学校化学兴趣小组为了测得样品中氧化铁的质量分数,进行了如下探究:小明取10 g赤铁矿样品(杂质不溶于水和酸),不断加入稀盐酸到固体的质量不再减少,加入稀盐酸的量如图所示。
求:(1)赤铁矿中氧化铁的质量分数是________________。
(2)计算所使用的稀盐酸的溶质质量分数____________。
【答案】 80% 10%【解析】氧化铁和稀盐酸反应生成易溶于水的氯化铁和水,所以反应中固体质量减少,最终不溶的固体是杂质,所以氧化铁的质量为:10g-2g=8g,设所使用的稀盐酸的溶质质量为x,Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O160 2198g x160/8g=219/xx=10.95g所以所使用的稀盐酸的溶质质量分数为:10.95g÷109.5g×100%=10%;答:略点睛:方程式的计算,关键根据化学反应方程式找出相关物质的质量关系,利用反应中物质的质量比不变进行列比例计算,易错点是,由方程式求质量比算数错误,所以这一步要仔细检查。
2.将含有NaCl杂质的某烧碱样品10 g完全溶于90 g水中,再向所得溶液中慢慢滴入溶质质量分数为7.3%的稀盐酸。
在实验过程中,溶液的pH与滴入稀盐酸的质量关系如图所示。
(1)求10 g该样品中氢氧化钠的质量。
(2)求a点时,溶液中溶质的质量分数(计算结果精确到0.1%)。
【答案】(1)8 g (2)6.9%【解析】当恰好完全反应时消耗的盐酸溶液的质量为100g,对应的HCl的质量为100g×7.3%=7.3g 设氢氧化钠的质量为x,生成的氯化钠的质量为yNaOH+HCl═NaCl+H2O40 36.5 58.5x 7.3g y==x=8gy=11.7ga点时,溶液中溶质的质量分数为×100%≈6.9%答:(1)l0g该样品中氢氧化钠的质量为8g.(2)a点时,溶液中溶质的质量分数约为6.9%3.将含有可溶性杂质的某氯化钠样品3g溶于足量水中得到不饱和溶液,再向所得溶液中小心滴入200g一定溶质的质量分数的AgNO3溶液(杂质不与AgNO3溶液反应)。
解铁计算题的技巧与方法湖南省衡东县第一中学谭银光(421400)1.电荷守恒例1:某些化学试剂可用于净水。
水处理中使用一种无机高分子,化学式为[Al2(OH)n Cl m·yH2O]x,式中m等于A.3―n B.6―n C.6+n D.3+n解析:[Al2(OH)n Cl m·yH2O]x溶于水后,电离产生三种离子:Al3+、OH―、Cl―,整个溶液呈电中性,由电荷守恒有:n(Al3+)=n(OH―)+m(Cl―)即:3×2=n+m m=6―n正确答案:B2.质量守恒例2:把a g铁铝合金粉末溶于足量盐酸中,加入过量NaOH溶液。
过滤出沉淀,经洗涤、干燥、灼烧,得到红色粉末的质量仍为a g,则原合金中铝的质量分数为A.70% B.52.4% C.47.6% D.30%解析:铁铝合金粉末溶于足量盐酸中,生成Al3+和Fe2+,加入过量NaOH溶液,Al3+转化为AlO2—,留在溶液中;Fe2+生成了Fe(OH)2沉淀,过滤出沉淀,经洗涤、干燥、灼烧,得到的红色粉末为Fe2O3,铁在反应过程中是守恒的,质量不变,Fe2O3中氧的量等于合金中铝的量,则:正确答案:D3.元素守恒例3:将几种铁的氧化物的混合物投入到7mol/L的盐酸100 mL 中,恰好完全溶解,在所得的溶液中再通入0.56L(标况)氯气时,刚好使溶液中Fe2+ 完全转化为Fe3+。
则该混合物中铁元素的质量分数为A.74.1% B.72.4% C.70.0% D.63.6%解析:铁的氧化物是由铁和氧两种元素组成,在反应中氧元素转化为水中的氧,由关系式得:H2O~2HCl~O,n(O)=1/2n(HCl)=1/2×7mol/L×0.1L=0.35mol即:m(O)=0.35mol×16g/mol=5.6g。
最后的溶液为FeCl3,n(Cl)= 0.56L÷22.4mol/L×2+0.7mol=0.75moln(Fe)=1/3n(Cl)=0.25molm(Fe)=0.25mol×56g/mol=14g,w(Fe)=14g÷(14g+5.6g) ×100%=71.4%正确答案:A4.得失电子守恒例4:ag铁粉与含有H2SO4的CuSO4溶液完全反应后,得到ag铜,则参与反应的CuSO4与H2SO4的物质的量之比为A.1∶7 B.7∶1 C.7∶8 D.8∶7解析:铁粉遇到H+、Cu2+时,优先和H+反应,只有消耗完H+后,再置换Cu2+。
探究点一铁的冶炼[情形展现1][问题探究] 什么缘故有的金属在自然界中以单质形式存在,有的金属则以化合物的形式存在呢?[摸索交流] __________________________________________________ ________________________________________________________________________ ____________[总结归纳] 金、银等少数金属因为专门不爽朗,专门难与别的物质反应,因此多以单质形式存在;其余金属,如铁、铝等,化学性质比较爽朗,在地壳中多以化合物形式存在。
[连续探究] 如何将铁矿石中的铁提炼出来?[摸索交流] ______________________________________________________________________________________________________________________________________[总结归纳] 人类每年都要向地壳和海洋索取大量的金属矿物资源,以提取数以吨计的金属。
其中,提取量最大的是铁,炼铁的过程称之为铁的冶炼,其原理是在高温条件下,用CO将铁从它的氧化物中还原出来。
[课堂速记] ______________________________________________________________________________________________________________________________________[情形展现2][问题探究] 上图是“一氧化碳还原氧化铁”的实验装置图,实验过程中能观看到什么现象?酒精灯的作用是什么?你能写出一氧化碳还原氧化铁的化学方程式吗?[摸索交流] ______________________________________________________________________________________________________________________________________[总结归纳] 该实验是实验室模拟炼铁过程,实验中红色粉末逐步变成黑色,澄清石灰水变浑浊,生成了铁和二氧化碳,反应的化学方程式为:F 高温2Fe+3CO2。
九年级化学炼铁计算题的解法
有关化学方程式的计算是根据参加反应的反应物与生成物的质量比来进行的,在计算过程中,不论是反应物还是生成物都必须是纯净物。
但实际炼铁过程中,所用原料与产品都不可能是绝对纯净的,因此,在计算时,必须将不纯物质的质量换算成纯净物质的质量。
有关计算公式如下:
某纯物质的质量=不纯物质的质量×某纯净物的质量分数
纯物质的质量分数
=纯物质的质量/不纯物质的质量×100%=l -杂质的质量分数例题用2000t 含氧化铁80%的赤铁矿石,理论上可以炼出含铁
96%的生铁多少吨?分析:此题是反应物与生成物都含杂质的计算,因为杂质不参加反应,且化学方程式表示的是各纯物质之间质量比的关系,所以在根据化学方程式计算时,必须将不纯物质的质量换算成纯物质的质量。
本题可依下图所示分析,确定解题思路。
求
生铁
赤铁矿Fe O Fe 32×80%÷96%由化学方程式计算或由化学式计算
2000t
(x )解法一:2000t 矿石中含氧化铁的质量为:
t
1600%80t 2000设t 1600氧化铁理论上可炼出纯铁的质量为x 。
23
2CO 3Fe 2CO 3O Fe 高温160
112 1600t x
x t 1600112160
t
1120x 则含铁96%的生铁的质量为:t
7.1166%96t 1120解法二:设2000t 铁矿石炼出生铁的质量为
x 。
23
2CO 3Fe 2CO 3O Fe 高温160 112
%80t 2000%
96x t 7.1166%
96160112%80t 2000x 解法三:由于铁矿石中的铁元素质量在反应前后不变,可根据铁矿石和生铁中铁元素的质量相等求解,即根据化学式计算。
设可炼出生铁的质量为x 。
%96x %100)160/112(%80t
2000解得t 7.1166x
思维拓展
我省发展钢铁产业有得天独厚的条件:马鞍山是全国最重要的钢铁生产基地之一,庐江有在全国都数得上的高品质的磁铁矿石,两地的交通也便利。
请你利用下图中所提供的3个数据,自拟一道有关化学方程式的计算题,并写出解答过程。
的赤铁矿石多参考答案:自拟试题:要制得56kg含杂质3%的生铁需要含%
Fe
80
O
2
3
少千克?(答案合理即可。
解答过程请同学们自己练习)。