Question

（2012?東營）某興趣小組對生銹廢鐵鍋中鐵的含量進行了測定．生銹的鐵鍋中除Fe、Fe₂O₃外，還含有碳、硅、錳等元素（除Fe、Fe₂O₃以外的物質都不與稀硫酸反應）．興趣小組的同學稱取33g廢鐵鍋片放入特制容器中，緩慢加入39.2%的稀硫酸，直到反應完全（假設硫酸先與表面的鐵銹發(fā)生反應），實驗數據如圖所示．
（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

鐵鍋

，因為

鐵是人體必需的微量元素，而鋁是不必需元素，而且鋁元素對人體有害

．
（2）廢鐵鍋片中鐵單質的質量分數為

84.8%

．（結果保留到0.1%）
（3）所得溶液中所含溶質的化學式為

Fe₂（SO₄）₃、FeSO₄

，計算溶液中硫酸鐵的質量．（要求寫出計算過程）

Answer 1

分析：（1）鋁元素有毒，對人體有害，而鐵是人體必需額微量元素，可以據此解答；
（2）根據生成氣體的質量可以求算出鐵的質量，進而求算出鐵的質量分數；
（3）鐵銹的主要成分為氧化鐵，氧化鐵和鐵都能和稀硫酸反應，鐵和硫酸反應生成硫酸亞鐵，而氧化鐵和硫酸反應生成硫酸鐵；分析圖中坐標系可以知道氧化鐵消耗硫酸的質量為18.75g，可以據此求算出硫酸鐵的質量．

解答：解：（1）鐵是人體必需的微量元素，而鋁是不必需元素，而且鋁元素對人體有害，所以從化學元素與人體健康的角度考慮，我們應選用鐵鍋；
（2）設廢鐵鍋片中鐵單質的質量為x
Fe+H₂SO₄ =FeSO₄+H₂↑
56              2
x             1.0g

56

x

=

2

1.0g

解得：x=28g
廢鐵鍋片中鐵單質的質量分數為：

28g

33g

×100%=84.8%；
（3）鐵銹的主要成分為氧化鐵，氧化鐵和鐵都能和稀硫酸反應，鐵和硫酸反應生成硫酸亞鐵，而氧化鐵和硫酸反應生成硫酸鐵；所以在反應后的溶液中含有的溶質為：Fe₂（SO₄）₃、FeSO₄；
根據圖中信息可以知道，和氧化鐵反應的硫酸的質量為：18.75g×39.2%=7.35g；
設生成Fe₂（SO₄）₃的質量為y
Fe₂O₃+3H₂SO₄═Fe₂（SO₄）₃+3H₂O
      294        400
      7.35g        y
     

294

400

=

7.35g

y

  解得：y=10g
答：溶液中硫酸鐵的質量為10g．
故答案為：（1）鐵鍋；鐵是人體必需的微量元素，而鋁是不必需元素，而且鋁元素對人體有害；
（2）84.8%；
（3）Fe₂（SO₄）₃、FeSO₄；10g．

點評：要想解答好這類題目，首先，要理解和熟記根據化學反應方程式的計算步驟和格式，以及與之相關的知識等．然后，根據所給的問題情景，結合所學的相關知識和技能，細致地分析題意，并細心地探究、推理后，按照題目要求進行認真地選擇或解答即可．