Question

3．铁的锈浊对社会生产造成较大损害，但也有有利的一面，如某些食品包装袋内常放入还原性铁粉作“双吸剂”以防止食品腐败．某课外兴趣小组在实验室发现了一包破损的还原性铁粉（含少量杂质，杂质既不溶于水也不溶于酸），他们取六份样品，分别加稀硫酸反应．测得部分数据加下，请根据有关信息冋答问题．

实验次数	1	3	4	5	6
取样品质量（g）	31.0	31.0	31.0	31.0	31.0
取稀硫酸质量（g）	30.0	90.0	120.0	150.0	180.0
产生气体质量（g）	0	a	0.3	0.5	0.6

（1）食品袋内放入“双吸剂”是为了吸收O₂、H₂O，用铁粉而不用铁块作“双吸剂”的理由是增大与氧气、水分的接触面积，加快反应速率．
（2）a的数值为0.1．
（3）第4次实验，所得到溶液中溶质的化学式为Fe₂（SO₄）₃、FeSO₄．
（4）列式计算该样品中单质铁的质量分数（保留至0.1%）．

Answer 1

分析 （1）根据铁锈蚀的条件，进行分析解答．根据铁粉能增大与氧气、水分的接触面积，进行分析解答；
（2）根据表中数据可知：第1次30g稀硫酸没产生氢气是稀硫酸和铁锈反应，4、5可以看出每30g稀硫酸可以产生0.2g氢气，则a应为0.1，第6次只增加0.1g氢气，说明铁已被消耗完，硫酸有剩余；
（3）根据氧化铁和硫酸反应生成硫酸铁和水，铁与硫酸反应生成硫酸亚铁和水解答；
（4）根据氢气的质量求出铁的质量．

解答 解：（1）铁粉主要吸收空气中的两种物质是食物保鲜所以也称“双吸剂”，铁与氧气、水分接触容易生锈，则吸收的物质指的是氧气、水分，其化学式为O₂、H₂O．用铁粉而不用铁块作“双吸剂”，是因为能增大与氧气、水分的接触面积，加快反应速率．
（2）根据表中数据可知：第1次30g稀硫酸没产生氢气是稀硫酸和铁锈反应，4、5可以看出每30g稀硫酸可以产生0.2g氢气，则a应为0.1，第6次只增加0.1g氢气，说明铁已被消耗完，硫酸有剩余；
（3）氧化铁和硫酸反应生成硫酸铁和水，铁与硫酸反应生成硫酸亚铁和水，第4次实验，所得到溶液中溶质的化学式为Fe₂（SO₄）₃、FeSO₄；
（4）设该样品中单质铁的质量为x，
Fe+H₂SO₄═FeSO₄+H₂↑
56                         2
x                         0.6g
  $\frac{56}{2}$=$\frac{x}{0.6g}$
x=16.8g
该样品中单质铁的质量分数=$\frac{16.8g}{31g}×$100%≈54.2%
故答案为：
（1）O₂、H₂O；增大与氧气、水分的接触面积，加快反应速率；
（2）0.1；
（3）Fe₂（SO₄）₃、FeSO₄；
（4）该样品中单质铁的质量分数为54.2%．

点评 本题难度不大，掌握铁生锈的条件、金属的化学性质、化学方程式的书写方法并能灵活运用是正确解答本题的关键．