Question

某兴趣小组对生锈废铁锅中铁的含量进行了测定．生锈的铁锅中除Fe、Fe₂O₃外，还含有碳、硅、锰等元素（除Fe、Fe₂O₃以外的物质都不与稀硫酸反应）．兴趣小组的同学称取33g废铁锅片放入特制容器中，缓慢加入39.2%的稀硫酸，直到反应完全（假设硫酸先与表面的铁锈发生反应），实验数据如图所示．计算：
（1）废铁锅片中铁单质的质量分数．
（2）反应完全（图中a点）时，溶液中硫酸亚铁溶质的质量分数．

Answer 1

考点：根据化学反应方程式的计算,有关溶质质量分数的简单计算

专题：溶质质量分数与化学方程式相结合的计算

分析：根据生成氢气的质量可以计算铁的质量和生成的硫酸亚铁的质量，进一步可以计算废铁锅片中铁单质的质量分数和反应完全（图中a点）时，溶液中硫酸亚铁溶质的质量分数．

解答：解：（1）设铁的质量为x，生成的硫酸亚铁的质量为y，硫酸的质量为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，
废铁锅片中铁单质的质量分数为：

28g

33g

×100%=84.8%，
答：废铁锅片中铁单质的质量分数为84.8%．
（2）设氧化铁的质量为z，
Fe₂O₃+3H₂SO₄═Fe₂（SO₄）₃+3H₂O，
 160    294
  z   18.75g×39.2%

160

z

=

294

18.75g×39.2%

，
z=4g，
与铁反应的稀硫酸的质量为：49g÷39.2%=125g，
反应完全（图中a点）时，溶液的质量为：28g+4g+18.75g+125g-1.0g=174.75g，
溶液中硫酸亚铁溶质的质量分数为：

76g

174.75g

×100%=43.5%，
答：溶液中硫酸亚铁溶质的质量分数为43.5%．

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．