Question

6．某同学模拟工业炼铁原理，取8克Fe₂O₃，通入足量CO，充分反应后，冷却，将剩余的固体移入盛有一定质量硫酸溶液的烧杯中，恰好完全反应，得到质量分数为10%的溶液．
（1）8克Fe₂O₃中含Fe元素的质量是5.6g．
（2）所得溶液中溶质和溶剂的质量最简比为1：9．
（3）所用硫酸溶液的溶质质量分数为多少？（写出计算过程，计算结果准确到0.1%）

Answer 1

分析 根据化学式以及化合物的质量求算铁元素的质量，也就是充分反应后得到的铁单质的质量；根据铁单质的质量和对应的化学方程式求算硫酸的质量和硫酸亚铁的质量，进而进行其他计算．

解答 解：
8gFe₂O₃中含Fe元素的质量为8g×$\frac{56×2}{56×2+16×3}$×100%=5.6g即生成的铁的质量也为5.6g
质量分数为10%的溶液，所以溶质和溶剂的质量比为10%：90%=1：9
设反应生成的硫酸亚铁的质量为x，消耗的硫酸中溶质的质量为y，
Fe+H₂SO₄=FeSO₄+H₂↑
56    98      152
5.6g   y         x
$\frac{56}{5.6g}$=$\frac{98}{y}$=$\frac{152}{x}$
x=15.2g
y=9.8g
所以稀硫酸中水的质量为15.2g×9=136.8g
则所用稀硫酸中溶质的质量分数为$\frac{9.8g}{9.8g+136.8g}$×100%≈6，7%（其他计算方式也可）
答：（1）8克Fe₂O₃中含Fe元素的质量是 5.6g．
（2）所得溶液中溶质和溶剂的质量最简比为 1：9．
（3）所用硫酸溶液的溶质质量分数约为6.7%．

点评 根据化学方程式计算时，第一要正确书写化学方程式，第二要使用正确的数据，第三计算过程要完整．