Question

某化学兴趣小组对一生锈废铁锅中铁的含量进行了测定．生锈Fe、Fe₂O₃外，还含有碳、硅、锰等元素．兴趣小组的同学称取34g废铁锅片样品放入容器中，缓慢加入39.2%的稀硫酸，直到反应完全，实验数据如图所示．（已知：除Fe、Fe₂O₃以外的物质都不与稀硫酸反应；且铁、三氧化二铁可与硫酸发生反应：Fe+Fe₂O₃+3H₂SO₄═3FeSO₄+3H₂O） 
（1）从化学元素与人体健康的角度考虑，我们应选用铁锅还是铝锅？

 

．为什么？

 

．
（2）反应完全时所得溶液中溶质的化学式为

 

，其在溶液中的质量为

 

g．
（3）废铁锅片样品中铁单质的质量分数为

 

．（结果保留到0.1%）

Answer 1

考点：根据化学反应方程式的计算

专题：有关化学方程式的计算

分析：（1）铁元素是人体必需的微量元素，人体中缺乏铁元素时易患贫血；
（2）稀硫酸和氧化铁反应生成硫酸铁和水，根据稀硫酸的质量、质量分数可以计算氧化铁的质量；
稀硫酸和铁反应生成硫酸亚铁和氢气，根据氢气的质量可以计算铁的质量，铁和氧化铁中的铁元素都转化到了硫酸亚铁中；
（3）已知铁的质量，可以计算废铁锅片样品中铁单质的质量分数．

解答：解：（1）使用铁锅可以向人体中补充铁元素，从而可以防止缺铁性贫血，而铝元素在人体中积累时会影响身体健康．
故填：铁锅；铁是人体必需的微量元素，而铝不是．
（2）反应完全时所得溶液中的溶质是硫酸亚铁，化学式是FeSO₄；
解：设氧化铁的质量为x，
 Fe₂O₃ +3H₂SO₄ ═Fe₂（SO₄）₃+3H₂O，
   160            294
    x     18.75g×39.2%

160

294

=

x

18.75g×39.2%

，
x=4g，
解：设铁的质量为y，
Fe+H₂SO₄═FeSO₄+H₂↑，
56                           2
y                1.0g

56

2

=

y

1.0g

，
y=28g，
氧化铁和铁中，铁元素的质量为：4g×

112

160

×100%+28g=30.8g，
解：设硫酸亚铁的质量为z，
则有：z×

56

152

×100%=30.8g，
z=83.6g；
故填：FeSO₄；83.6．
（3）废铁锅片样品中铁单质的质量分数为：

28g

34g

×100%=82.4%；
故填：82.4%．

点评：解答本题的关键是利用转化法，即氧化铁、铁中的铁元素反应后都转化到了硫酸亚铁中，要注意理解这种解题方法的运用．