Question

15．含有杂质（不溶于水，不和酸反应）的赤铁矿粉末样品10g和足量H₂SO₄溶液充分反应后，再加入5.04g铁粉，这时能产生氢气0.02mol，反应后余铁粉1.12g，求赤铁矿中铁的质量分数．

Answer 1

分析 氧化铁和稀硫酸反应生成硫酸铁和水，硫酸铁和铁反应生成硫酸亚铁，铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，根据反应的化学方程式及其提供的数据可以进行相关方面的计算．

解答 解：设和稀硫酸反应的铁的质量为x，
Fe+H₂SO₄═FeSO₄+H₂↑，
56                         2
x               2g/mol×0.02mol
$\frac{56}{x}$=$\frac{2}{2g/mol×0.02mol}$，
x=1.12g，
与硫酸铁反应的铁的质量为：5.04g-1.12g-1.12g=2.8g，
设氧化铁质量为y，
由Fe₂O₃+3H₂SO₄═Fe₂（SO₄）₃+3H₂O，Fe₂（SO₄）₃+Fe=3FeSO₄可知，Fe₂O₃～Fe，
Fe₂O₃～Fe，
160      56
y        2.8g
$\frac{160}{y}$=$\frac{56}{2.8g}$，
y=8g，
8g氧化铁中铁元素质量为：8g×$\frac{112}{160}$×100%=5.6g，
赤铁矿中铁的质量分数为：$\frac{5.6g}{10g}$×100%=56%，
答：赤铁矿中铁的质量分数为56%．

点评 本题主要考查学生运用假设法和化学方程式进行计算和推断的能力，计算时要注意规范性和准确性．