含杂质物质的化学方程式计算

含杂质物质的化学方程式计算
江西省万安二中 温余汉
化学方程式表示的是纯净物之间的质量比，因此根据化学方程式计算时，不论是反应物还是生成物，代入化学方程式计算的都必须是纯净物的质量。但在金属冶炼等实际生产过程中，所用原料或产物一般都含有杂质，因此在实际生产中计算用料和产量时需要考虑杂质问题。应怎样计算混合物中纯净物的质量呢？下面让我们一起来探求杂质的计算问题。
【公式】通常认为杂质不参加反应，可以利用下列公式将不纯物质的质量转化成纯净物质的质量：
纯净物的质量分数（纯度） = × 100% ；纯净物的质量= 混合物的质量×纯净物的质量分数；纯度=1-杂质的质量分数。
【方法解读】根据化学方程式计算的理论依据是化学方程式的量方面的意义，能代入反应物或生成物的质量进行计算，但只能代入纯净物的质量进行计算。如：C+O₂ CO₂，表示每 12 份质量的碳与 32 份质量的氧气完全反应生成 44 份质量的二氧化碳，如果已知碳的质量，可以计算需要氧气的质量和生成二氧化碳的质量。
在冶铁的计算中，一般涉及到四个量：铁、生铁、氧化铁（或四氧化三铁） 、铁矿石。铁与氧化铁（或四氧化三铁）是纯净物，能直接代入化学方程式计算，而生铁、铁矿石属于混合物，不能直接代入化学方程式计算。生铁中主要含铁，铁矿石是冶铁的原料，含铁的 氧化物 （氧化铁或四氧化三铁）。计算的主线是： 生铁——铁——氧化铁 （或 四氧化三铁）——铁矿石。
【解题指导】解题的关键是把不纯物质的质量转变成纯净物的质量，把不完全参加反应的质量换算成实际参加反应的物质质量，把不完全生成物质的质量换算成生成物的质量，然后代入化学方程式进行计算。
【例题】某钢铁厂每天需消耗 5000t 含 Fe₂O₃ 76%的赤铁矿石，该厂理论上可日产含Fe 98%的生铁的质量是多少？
【解析】要求学生读题，明确已知量和末知量，以及这两个量与相关量的关系。已知赤铁矿石的质量，赤铁矿石与 Fe₂O₃ 的关系是：含 Fe₂O₃