Question

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33 g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，我們應該選用         

（選填“鐵鍋”或“鋁鍋”），因為                                     。

（2）廢鐵鍋片中鐵單質的質量分數為              。（結果精確到0.1%）

（3）所得溶液中所含溶質的化學式為                ，計算溶液中硫酸鐵的質量。

（要求寫出計算過程）

 

Answer 1

【答案】

（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    10 g

【解析】

試題分析：（1）從化學元素與人體健康的角度考慮，我們應該選用鐵鍋，因為鐵是人體必需的微量元素，而鋁元素對人體有害；

（2）廢鐵鍋片中含有Fe、Fe₂O₃，其中Fe與硫酸反應生成硫酸亞鐵和氫氣，而Fe₂O₃與硫酸反應不生成氫氣，故圖表中生成的1.0g氣體都是由Fe與硫酸反應得到的。則假設33g廢鐵鍋片中，Fe的質量為x，

Fe + H₂SO₄     FeSO₄ + H₂  ↑

2

x                    1.0g

x=2.8g

廢鐵鍋片中鐵單質的質量分數為：（2.8g/33g）×100% = 84.8%

（3）根據以上分析，所得溶液中溶質為Fe₂(SO₄)₃、FeSO₄，設生成Fe₂(SO₄)₃的質量為x。

3H₂SO₄    +   Fe₂O₃       Fe₂(SO₄)₃  +  3H₂O

3×98          400

18.75g×39.2%   x

x = 10 g

即溶液中硫酸鐵的質量為10g。

考點：金屬及其氧化物的化學性質；化學方程式的相關計算

點評：本題考察金屬及其氧化物的化學性質以及化學方程式的相關計算，要求能夠結合圖表信息來進行分析，找到切入口，綜合性較強，學生做題要注意審題仔細，從題目中提取信息。