1. Một mẫu quặng có thành phần hóa học gồm: Al2O3, Fe2O3, SiO2 và tạp chất trợ chiếm 18,1% về

Câu hỏi số 978496:

Vận dụng

1. Một mẫu quặng có thành phần hóa học gồm: Al₂O₃, Fe₂O₃, SiO₂ và tạp chất trợ chiếm 18,1% về khối lượng. Để xác định thành phần phần trăm về khối lượng các chất trong mẫu quặng trên, cần tiến hành như sau:

Bước 1: Nghiền mịn 200 gam mẫu quặng trên rồi ngâm trong bể chứa dung dịch NaOH (đặc, nóng, dư), phần không tan được rửa kỹ bằng nước thu được chất rắn X.

Bước 2: Hòa tan X trong dung dịch HCl (vừa đủ), lọc bỏ chất rắn không tan thu được dung dịch Y.

Bước 3: Cho Y tác dụng với dung dịch NaOH (dư), lọc kết tủa tạo thành, đem nung đến khi khối lượng không đổi thu được chất rắn Z.

Bước 4: Cho Z tác dụng với khí CO dư nung nóng, thu được 100,8 gam chất rắn T. Tổng khối lượng NaOH đã phản ứng ở Bước 1 và Bước 3 là 236,8 gam. Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn.

Xác định thành phần phần trăm theo khối lượng của Al₂O₃, Fe₂O₃, SiO₂ trong mẫu quặng trên.

2. Một công ty sản xuất thép sử dụng nguyên liệu gồm: thép phế liệu (chứa 50% Fe₃O₄; 49% Fe; 1% carbon theo khối lượng) và gang (carbon có hàm lượng 4%). Biết rằng, trong thép thành phẩm và gang (đúng làm nguyên liệu) chỉ chứa sắt và carbon, trong lò luyện thép chỉ xảy ra phản ứng:

$2F{{e}_{n}}{{O}_{m}}+mC\xrightarrow{{{t}^{o}}}2nFe+mC{{O}_{2}}$

Giá thành nguyên liệu, chi phí (nhân công, điện, hao mòn thiết bị), giá bán thép thành phẩm như sau:

	Thép phế liệu	Gang (4%C)	Chi phí sản xuất thép thành phẩm	Thép thành phẩm (1%)
Giá(VNĐ/1 kg)	9 000	12 000	2 500	17 000

(VNĐ: đơn vị tiền tệ Việt Nam đồng)

Một mẻ luyện thép cần vừa đủ x tấn gang và y tấn thép phế liệu, thu được 7,44 tấn thép thành phẩm. Số tiền lãi mà công ty nhận được trong một mẻ thép là: M.10⁶ VNĐ.

a. Tính giá trị của x và y (kết quả được làm tròn đến hàng phần trăm).

b. Tính giá trị của M (kết quả được làm tròn đến hàng phần mười).

Quảng cáo

Xem lời giải

Câu hỏi:978496

Phương pháp giải

1. Tính chất hoá học của oxide

Bảo toàn nguyên tố Fe

$F{{e}_{2}}{{O}_{3}}+3CO\xrightarrow{{{t}^{o}}}2Fe+3C{{O}_{2}}$

${{n}_{Fe}}=\dfrac{{{m}_{Fe}}}{{{M}_{Fe}}}$ $\xrightarrow{BTNT(Fe)}{{n}_{F{{e}_{2}}{{O}_{3}}}}=\dfrac{1}{2}{{n}_{Fe}}\Rightarrow {{m}_{F{{e}_{2}}{{O}_{3}}}}$

Đặt số mol $\left. \left\{ \begin{array}{l} {Al_{2}O_{3}:x} \\ {SiO_{2}:y} \end{array} \right.(mol)\Rightarrow\left\{ \begin{array}{l} x \\ y \end{array} \right. \right.$

$\% m_{Al_{2}O_{3}};\% m_{SiO_{2}}$

2. a) Trong x tấn gang chứa: $\left\{ \begin{array}{l} {m_{Fe} = 0,96x} \\ {m_{C} = 0,04x} \end{array} \right.$ (tấn)

Trong y tấn thép phế liệu chứa: $\left. \left\{ \begin{array}{l} {m_{Fe_{3}O_{4}} = 0,5y} \\ {m_{Fe} = 0,49y} \\ {m_{C} = 0,02y} \end{array} \right.\Rightarrow n_{Fe_{3}O_{4}} \right.$

Phản ứng trong lò luyện thép: $F{{e}_{3}}{{O}_{4}}+2C\xrightarrow{{{t}^{o}}}3Fe+2C{{O}_{2}}$

Từ phương trình ta có:

$\left\{ \begin{array}{l} {n_{CO_{2}} = 2n_{Fe_{3}O_{4}} = 2.\dfrac{0,5y}{232}} \\ {n_{Fe\sinh\, ra} = 3.n_{Fe_{3}O_{4}} = 3.\dfrac{0,5y}{232}} \end{array} \right.$

Lập hệ tìm x, y

Giải chi tiết

1. Phương trình hoá học

$A{{l}_{2}}{{O}_{3}}+2NaOH\xrightarrow{{}}2NaAl{{O}_{2}}+{{H}_{2}}O$

$Si{{O}_{2}}+2NaOH\xrightarrow{{{t}^{o}}}N{{a}_{2}}Si{{O}_{3}}+{{H}_{2}}O$

$F{{e}_{2}}{{O}_{3}}+6HCl\xrightarrow{{}}2FeC{{l}_{3}}+3{{H}_{2}}O$

$FeC{{l}_{3}}+3NaOH\xrightarrow{{}}Fe{{(OH)}_{3}}+3NaCl$

$2Fe{{(OH)}_{3}}\xrightarrow{{{t}^{o}}}F{{e}_{2}}{{O}_{3}}+3{{H}_{2}}O$

$F{{e}_{2}}{{O}_{3}}+3CO\xrightarrow{{{t}^{o}}}2Fe+3C{{O}_{2}}$

$n_{Fe} = \dfrac{m_{Fe}}{M_{Fe}} = \dfrac{100,8}{56} = 1,8(mol)$

$\xrightarrow{BTNT(Fe)}{{n}_{F{{e}_{2}}{{O}_{3}}}}=\dfrac{1}{2}{{n}_{Fe}}=0,9(mol)\Rightarrow {{m}_{F{{e}_{2}}{{O}_{3}}}}=0,9.160=144(g)$

$\% Fe_{2}O_{3} = \dfrac{144}{200}.100\% = 72\%$

Đặt số mol $\left. \left\{ \begin{array}{l} {Al_{2}O_{3}:x} \\ {SiO_{2}:y} \end{array} \right.(mol)\Rightarrow\left\{ \begin{array}{l} {m_{cran} = 102x + 60y + 144 + 200.1,82\% = 200} \\ {2x + 2y = \dfrac{236,8}{40} - 1,8.3} \end{array} \right.\Rightarrow\left\{ \begin{array}{l} {x = 0,1} \\ {y = 0,16} \end{array} \right. \right.$

$\% m_{Al_{2}O_{3}} = \dfrac{102.0,1}{200}.100\% = 5,1\%;\% m_{SiO_{2}} = \dfrac{60.0,16}{200}.100\% = 4,8\%$

2. a) Trong x tấn gang chứa: $\left\{ \begin{array}{l} {m_{Fe} = 0,96x} \\ {m_{C} = 0,04x} \end{array} \right.$ (tấn)

Trong y tấn thép phế liệu chứa: $\left. \left\{ \begin{array}{l} {m_{Fe_{3}O_{4}} = 0,5y} \\ {m_{Fe} = 0,49y} \\ {m_{C} = 0,02y} \end{array} \right.\Rightarrow n_{Fe_{3}O_{4}} = \dfrac{0,5y}{232}(Mmol) \right.$

Phản ứng trong lò luyện thép: $F{{e}_{3}}{{O}_{4}}+2C\xrightarrow{{{t}^{o}}}3Fe+2C{{O}_{2}}$

Từ phương trình ta có:

$\left. \left\{ \begin{array}{l} {n_{CO_{2}} = 2n_{Fe_{3}O_{4}} = 2.\dfrac{0,5y}{232}} \\ {n_{Fe\sinh\, ra} = 3.n_{Fe_{3}O_{4}} = 3.\dfrac{0,5y}{232}} \end{array} \right.\Rightarrow\left\{ \begin{array}{l} {x + y - \dfrac{y}{232}.44 = 7,44} \\ {0,04x + 0,01y - \dfrac{12y}{232} = \dfrac{1}{100}.7,44} \end{array} \right.\Rightarrow\left\{ \begin{array}{l} {x = 5} \\ {y = 3,01} \end{array} \right. \right.$ (tấn)

b) Số tiền lãi:

$\text{[}7,44.17000 - (3,01.9000 + 5.12000 + 7,44.2500)\text{]}.10^{3} = 20\, 790\, 000(VND) \approx 20,8.10^{6}(VND)$

Vậy M = 20,8

Tham Gia Group Dành Cho Học Sinh Lớp 9 - Ôn Thi Vào Lớp 10

Câu hỏi trước Câu tiếp theo

>> Học trực tuyến lớp 9 và Lộ trình UP10 trên Tuyensinh247.com . Học online tại nhà cũng giáo viên giỏi từ trường TOP đầu cả nước. Lộ trình học tập 3 giai đoạn: Học nền tảng lớp 9, Ôn thi vào lớp 10, Luyện Đề. Bứt phá điểm lớp 9, thi vào lớp 10 kết quả cao. Hoàn trả học phí nếu học không hiệu quả. Phụ huynh và học sinh tham khảo chi tiết khoá học tại: Link