Question

某化學興趣小組對一生銹廢鐵鍋中鐵的含量進行了測定．生銹Fe、Fe₂O₃外，還含有碳、硅、錳等元素．興趣小組的同學稱取34g廢鐵鍋片樣品放入容器中，緩慢加入39.2%的稀硫酸，直到反應完全，實驗數(shù)據(jù)如圖所示．（已知：除Fe、Fe₂O₃以外的物質(zhì)都不與稀硫酸反應；且鐵、三氧化二鐵可與硫酸發(fā)生反應：Fe+Fe₂O₃+3H₂SO₄═3FeSO₄+3H₂O） 
（1）從化學元素與人體健康的角度考慮，我們應選用鐵鍋還是鋁鍋？

 

．為什么？

 

．
（2）反應完全時所得溶液中溶質(zhì)的化學式為

 

，其在溶液中的質(zhì)量為

 

g．
（3）廢鐵鍋片樣品中鐵單質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)為

 

．（結果保留到0.1%）

Answer 1

考點：根據(jù)化學反應方程式的計算

專題：有關化學方程式的計算

分析：（1）鐵元素是人體必需的微量元素，人體中缺乏鐵元素時易患貧血；
（2）稀硫酸和氧化鐵反應生成硫酸鐵和水，根據(jù)稀硫酸的質(zhì)量、質(zhì)量分數(shù)可以計算氧化鐵的質(zhì)量；
稀硫酸和鐵反應生成硫酸亞鐵和氫氣，根據(jù)氫氣的質(zhì)量可以計算鐵的質(zhì)量，鐵和氧化鐵中的鐵元素都轉化到了硫酸亞鐵中；
（3）已知鐵的質(zhì)量，可以計算廢鐵鍋片樣品中鐵單質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)．

解答：解：（1）使用鐵鍋可以向人體中補充鐵元素，從而可以防止缺鐵性貧血，而鋁元素在人體中積累時會影響身體健康．
故填：鐵鍋；鐵是人體必需的微量元素，而鋁不是．
（2）反應完全時所得溶液中的溶質(zhì)是硫酸亞鐵，化學式是FeSO₄；
解：設氧化鐵的質(zhì)量為x，
 Fe₂O₃ +3H₂SO₄ ═Fe₂（SO₄）₃+3H₂O，
   160            294
    x     18.75g×39.2%

160

294

=

x

18.75g×39.2%

，
x=4g，
解：設鐵的質(zhì)量為y，
Fe+H₂SO₄═FeSO₄+H₂↑，
56                           2
y                1.0g

56

2

=

y

1.0g

，
y=28g，
氧化鐵和鐵中，鐵元素的質(zhì)量為：4g×

112

160

×100%+28g=30.8g，
解：設硫酸亞鐵的質(zhì)量為z，
則有：z×

56

152

×100%=30.8g，
z=83.6g；
故填：FeSO₄；83.6．
（3）廢鐵鍋片樣品中鐵單質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)為：

28g

34g

×100%=82.4%；
故填：82.4%．

點評：解答本題的關鍵是利用轉化法，即氧化鐵、鐵中的鐵元素反應后都轉化到了硫酸亞鐵中，要注意理解這種解題方法的運用．