Question

9．某工厂利用废铁屑跟废稀硫酸反应制硫酸亚铁，现有9.8t废稀硫酸（硫酸的质量分数为20%）与14t废铁屑恰好完全反应（假设废铁屑中除铁以外的物质不溶于水且不与稀硫酸反应），以此来制备硫酸亚铁．（请写出计算过程）
计算：（1）废铁屑中铁单质的质量分数；
（2）反应后溶液中溶质的质量分数．（计算结果保留小数点后一位数字）

Answer 1

分析 （1）根据铁和硫酸的反应，由硫酸的质量求出铁单质的质量，生成的硫酸亚铁和、氢气的质量，在求出废铁屑中铁单质的质量分数；
（2）根据化学方程式可以知道铁屑和废硫酸恰好完全反应时，所得溶液为硫酸亚铁溶液，可以据此来求算出反应后溶液中溶质的质量分数．

解答 解：（1）9.8t废稀硫酸准备给硫酸的质量为：9.8t×20%=1.96t
设废铁屑中铁的质量为x，生成了硫酸亚铁的质量为y，生成的氢气的质量为z
Fe+H₂SO₄=FeSO₄+H₂↑
56   98   152  2
x   1.96t  y   z  
$\frac{56}{x}=\frac{98}{1.96t}=\frac{152}{y}=\frac{2}{z}$
解得：x=1.12t，y=3.04t z=0.04t；
（2）所以反应后所得溶液中溶质的质量分数为：$\frac{3.04t}{1.12t+9.8t-0.04t}×100%$≈27.9%．
答：1）废铁屑中铁的质量为1.12t．
（2）当废铁屑恰好完全反应时所得溶液中溶质的质量分数为27.9%．

点评 解答本题的关键是准确判断反应生成的溶液的质量，恰好完全反应后所得溶液的质量=参加反应铁的质量+所加稀硫酸的质量-反应放出氢气的质量．