Question

某興趣小組對生銹廢鐵鍋中鐵的含量進(jìn)行了測定．生銹的鐵鍋中除Fe、Fe₂O₃外，還含有碳、硅、錳等元素（除Fe、Fe₂O₃以外的物質(zhì)都不與稀硫酸反應(yīng)）．興趣小組的同學(xué)稱取33g廢鐵鍋片放入特制容器中，緩慢加入39.2%的稀硫酸，直到反應(yīng)完全（假設(shè)硫酸先與表面的鐵銹發(fā)生反應(yīng)），實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如圖所示．計(jì)算：
（1）廢鐵鍋片中鐵單質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．
（2）反應(yīng)完全（圖中a點(diǎn)）時(shí)，溶液中硫酸亞鐵溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．

Answer 1

考點(diǎn)：根據(jù)化學(xué)反應(yīng)方程式的計(jì)算,有關(guān)溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)的簡單計(jì)算

專題：溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)與化學(xué)方程式相結(jié)合的計(jì)算

分析：根據(jù)生成氫氣的質(zhì)量可以計(jì)算鐵的質(zhì)量和生成的硫酸亞鐵的質(zhì)量，進(jìn)一步可以計(jì)算廢鐵鍋片中鐵單質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)和反應(yīng)完全（圖中a點(diǎn)）時(shí)，溶液中硫酸亞鐵溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．

解答：解：（1）設(shè)鐵的質(zhì)量為x，生成的硫酸亞鐵的質(zhì)量為y，硫酸的質(zhì)量為m，
Fe+H₂SO₄═FeSO₄+H₂↑，
56   98   152   2
x    m     y    1.0g

56

x

=

98

m

=

152

y

=

2

1.0g

，
x=28g，y=76g，m=49g，
廢鐵鍋片中鐵單質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：

28g

33g

×100%=84.8%，
答：廢鐵鍋片中鐵單質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為84.8%．
（2）設(shè)氧化鐵的質(zhì)量為z，
Fe₂O₃+3H₂SO₄═Fe₂（SO₄）₃+3H₂O，
 160    294
  z   18.75g×39.2%

160

z

=

294

18.75g×39.2%

，
z=4g，
與鐵反應(yīng)的稀硫酸的質(zhì)量為：49g÷39.2%=125g，
反應(yīng)完全（圖中a點(diǎn)）時(shí)，溶液的質(zhì)量為：28g+4g+18.75g+125g-1.0g=174.75g，
溶液中硫酸亞鐵溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：

76g

174.75g

×100%=43.5%，
答：溶液中硫酸亞鐵溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為43.5%．

點(diǎn)評：本題主要考查學(xué)生運(yùn)用假設(shè)法和化學(xué)方程式進(jìn)行計(jì)算和推斷的能力，計(jì)算時(shí)要注意規(guī)范性和準(zhǔn)確性．