Question

某興趣小組對生銹廢鐵鍋中鐵的含量進行了測定．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40g廢鐵鍋片放入特制容器中，緩慢加入39.2%的稀硫酸，直到恰好反應(yīng)完全停止加入稀硫酸（假設(shè)硫酸先與表面的鐵銹發(fā)生反應(yīng)），實驗數(shù)據(jù)如圖所示．
（1）廢鐵鍋片中鐵單質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)為

 

．
（2）所得溶液中所含溶質(zhì)的化學(xué)式為

 

，請計算溶液中硫酸鐵的質(zhì)量為

 

g（請寫出計算過程）．

Answer 1

考點：根據(jù)化學(xué)反應(yīng)方程式的計算

專題：綜合計算（圖像型、表格型、情景型計算題）

分析：（1）觀察圖示，分析生成的氫氣的質(zhì)量，根據(jù)鐵與鹽酸反應(yīng)的方程式，由氫氣的質(zhì)量求出鐵的質(zhì)量，再計算出鐵單質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)．
（2）由于廢鐵中含有鐵和氧化鐵，根據(jù)鐵和氧化鐵與鹽酸的反應(yīng)，分析溶液中的溶質(zhì)；根據(jù)圖示，分析與氧化鐵反應(yīng)的鹽酸的質(zhì)量，根據(jù)鹽酸與氧化鐵反應(yīng)的方程式求出生成的硫酸鐵的質(zhì)量．

解答：解（1）由圖可知，稀硫酸與鐵反應(yīng)生成氫氣的質(zhì)量為1g，
設(shè)廢鐵鍋中鐵的質(zhì)量為x．
Fe+H₂SO₄═FeSO₄+H₂↑
56              2
x               1 g

56

2

=

x

1g

，解得x=28g． 
廢鐵鍋中鐵單質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)為

28g

40g

×100%=70%．
（2）廢鐵鍋中只有Fe和Fe₂O₃能與稀硫酸反應(yīng)，并且稀硫酸恰好完全反應(yīng)，所以溶液中的溶質(zhì)是稀硫酸與Fe反應(yīng)產(chǎn)生的FeSO₄以及稀硫酸與Fe₂O₃反應(yīng)產(chǎn)生的Fe₂（SO₄）₃．
由題意及圖可以看出，與Fe₂O₃反應(yīng)的純硫酸的質(zhì)量為：18.75g×39.2%=7.35g，
設(shè)反應(yīng)生成硫酸鐵的質(zhì)量為y．
Fe₂O₃+3H₂SO₄═Fe₂（SO₄）₃+3H₂O
     294       400
    7.35 g      y

294

400

=

7.35g

y

  解得y=10g．
故答為：（1）70%； 
（2）FeSO₄、Fe₂（SO₄）₃；10．

點評：本題的難度稍大，解答本題本題的關(guān)鍵是：根據(jù)反應(yīng)的方程式，理解圖的意義，像找出有關(guān)的數(shù)據(jù)進行解題．