Question

3．鐵的銹濁對(duì)社會(huì)生產(chǎn)造成較大損害，但也有有利的一面，如某些食品包裝袋內(nèi)常放入還原性鐵粉作“雙吸劑”以防止食品腐�。�某課外興趣小組在實(shí)驗(yàn)室發(fā)現(xiàn)了一包破損的還原性鐵粉（含少量雜質(zhì)，雜質(zhì)既不溶于水也不溶于酸），他們?nèi)×�份樣品，分別加稀硫酸反應(yīng)．測(cè)得部分?jǐn)?shù)據(jù)加下，請(qǐng)根據(jù)有關(guān)信息冋答問題．

實(shí)驗(yàn)次數(shù)	1	3	4	5	6
取樣品質(zhì)量（g）	31.0	31.0	31.0	31.0	31.0
取稀硫酸質(zhì)量（g）	30.0	90.0	120.0	150.0	180.0
產(chǎn)生氣體質(zhì)量（g）	0	a	0.3	0.5	0.6

（1）食品袋內(nèi)放入“雙吸劑”是為了吸收O₂、H₂O，用鐵粉而不用鐵塊作“雙吸劑”的理由是增大與氧氣、水分的接觸面積，加快反應(yīng)速率．
（2）a的數(shù)值為0.1．
（3）第4次實(shí)驗(yàn)，所得到溶液中溶質(zhì)的化學(xué)式為Fe₂（SO₄）₃、FeSO₄．
（4）列式計(jì)算該樣品中單質(zhì)鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)（保留至0.1%）．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)鐵銹蝕的條件，進(jìn)行分析解答．根據(jù)鐵粉能增大與氧氣、水分的接觸面積，進(jìn)行分析解答；
（2）根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知：第1次30g稀硫酸沒產(chǎn)生氫氣是稀硫酸和鐵銹反應(yīng)，4、5可以看出每30g稀硫酸可以產(chǎn)生0.2g氫氣，則a應(yīng)為0.1，第6次只增加0.1g氫氣，說明鐵已被消耗完，硫酸有剩余；
（3）根據(jù)氧化鐵和硫酸反應(yīng)生成硫酸鐵和水，鐵與硫酸反應(yīng)生成硫酸亞鐵和水解答；
（4）根據(jù)氫氣的質(zhì)量求出鐵的質(zhì)量．

解答 解：（1）鐵粉主要吸收空氣中的兩種物質(zhì)是食物保鮮所以也稱“雙吸劑”，鐵與氧氣、水分接觸容易生銹，則吸收的物質(zhì)指的是氧氣、水分，其化學(xué)式為O₂、H₂O．用鐵粉而不用鐵塊作“雙吸劑”，是因?yàn)槟茉龃笈c氧氣、水分的接觸面積，加快反應(yīng)速率．
（2）根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知：第1次30g稀硫酸沒產(chǎn)生氫氣是稀硫酸和鐵銹反應(yīng)，4、5可以看出每30g稀硫酸可以產(chǎn)生0.2g氫氣，則a應(yīng)為0.1，第6次只增加0.1g氫氣，說明鐵已被消耗完，硫酸有剩余；
（3）氧化鐵和硫酸反應(yīng)生成硫酸鐵和水，鐵與硫酸反應(yīng)生成硫酸亞鐵和水，第4次實(shí)驗(yàn)，所得到溶液中溶質(zhì)的化學(xué)式為Fe₂（SO₄）₃、FeSO₄；
（4）設(shè)該樣品中單質(zhì)鐵的質(zhì)量為x，
Fe+H₂SO₄═FeSO₄+H₂↑
56                         2
x                         0.6g
  $\frac{56}{2}$=$\frac{x}{0.6g}$
x=16.8g
該樣品中單質(zhì)鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=$\frac{16.8g}{31g}×$100%≈54.2%
故答案為：
（1）O₂、H₂O；增大與氧氣、水分的接觸面積，加快反應(yīng)速率；
（2）0.1；
（3）Fe₂（SO₄）₃、FeSO₄；
（4）該樣品中單質(zhì)鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為54.2%．

點(diǎn)評(píng) 本題難度不大，掌握鐵生銹的條件、金屬的化學(xué)性質(zhì)、化學(xué)方程式的書寫方法并能靈活運(yùn)用是正確解答本題的關(guān)鍵．