含雜質(zhì)的計(jì)算是眾多類型計(jì)算題中的 一種,在實(shí)際計(jì)算中首先要明確題中涉及的化學(xué)反應(yīng),找準(zhǔn)已知量和 未知量,確已知量和未知量之間的紐帶。下面就以煉鐵為例,一起來學(xué)習(xí)如何解決含雜質(zhì)的計(jì)算題。
例題 鋼鐵工業(yè)是國 家工業(yè)的基礎(chǔ)。鐵礦石的冶煉是一個(gè)復(fù)雜的過程,其中赤鐵礦冶煉的主要反應(yīng)原理是Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2。某鋼鐵廠現(xiàn)要冶煉560 t的鐵,理論上需要含氧化鐵80%的赤鐵礦多少噸?
解析 在化學(xué)反應(yīng)中雜質(zhì)不參與化學(xué)反應(yīng),已知量是560 t鐵,未知量是赤鐵礦的質(zhì)量,中間的紐帶是氧化鐵,三者之間的關(guān)系可表示為:
答案 解:設(shè)所需氧化鐵的質(zhì)量為x。
Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2
160 112
x 560 t
,x=800 t,赤鐵礦石的質(zhì)量= =1000 t
答:理論 上需要含氧化鐵80%的赤鐵礦石1000 t。
變?cè)囶} 用1000 t含氧化鐵80%的赤鐵礦石,理論上可以煉出含雜質(zhì)4%的生鐵質(zhì)量是多少?
解析 已知量有含氧化鐵80%的赤鐵礦石的質(zhì)量、生鐵中鐵元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù),未知量是生鐵的質(zhì)量,解決途徑是:
答案 解:1000 t赤鐵礦 中氧化鐵的質(zhì)量=1000 t×80%=800 t,設(shè)生成鐵的 質(zhì)量為x。
Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2
160 112
800 t x
,x=560 t,生鐵的質(zhì)量= ≈583.3 t
答:理論上可以煉出含雜質(zhì)4%的生鐵質(zhì)量是583.3 t。
拓展題 工業(yè)上,高溫煅燒石灰石可制得生石灰和二氧化碳,反應(yīng)原理是CaCO3 CaO+CO2↑。某廠高溫煅燒石灰石制生石灰,每天需要含碳酸鈣80%的石灰石原料100 t,假設(shè)雜質(zhì)受熱不分解。請(qǐng)計(jì)算:
(1)理論 上每天可生產(chǎn)氧化鈣多少噸 ?
(2)煅燒后的產(chǎn)品中氧化鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。(計(jì)算結(jié)果精確到0.1%)
解析 已知 量是含碳酸鈣80%的石灰石100 t,未知量是氧化鈣的質(zhì) 量及氧化鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。解決途徑是:
答案 解:碳酸鈣的質(zhì)量=100 t×80%=80 t,設(shè)生成氧化鈣的質(zhì)量為x。
CaCO3 Ca O+CO2↑
100 56
80 t x
,x=44.8 t, 生成二氧化碳的質(zhì)量=80 t-44.8 t=35.2 t
煅燒后的產(chǎn)品中氧化鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=
答:(1)理論上每天可生產(chǎn)氧化鈣44.8 t。
(2)煅燒后的產(chǎn)品中氧化鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是69.1%。
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