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某兴趣小组对生锈废铁锅中铁的含量进行了测定。生锈的铁锅中除Fe、Fe2O3外,还含有碳、硅、锰等元素(除Fe、Fe2O3以外的物质都不与稀硫酸反应)。兴趣小组的同学称取40 g废铁锅片放入特制容器中,缓慢加入39.2%的稀硫酸,直到恰好反应完全停止加入稀硫酸(假设硫酸先与表面的铁锈发生反应),实验数据如图所示。

(1)废铁锅片中铁单质的质量分数为                    
(2)所得溶液中所含溶质的化学式为                                 ,请计算溶液中硫酸铁的质量为                    g(请写出计算过程)。
(1)70%     (2)FeSO4 、Fe2(SO4)3       10

试题分析:(1)观察图示,可知稀硫酸与铁反应生成氢气的质量为1 g,根据铁与盐酸反应的方程式,由氢气的质量求出铁的质量,再计算出铁单质的质量分数。
设废铁锅中铁的质量为x 。
Fe + H2SO= FeSO+ H2
56                    2
x                     1 g
56/2 = x/1g,解得x = 28g   废铁锅中铁单质的质量分数为28g/40g×100% = 70% 
(2)废铁锅中只有Fe和Fe2O3能与稀硫酸反应,并且稀硫酸恰好完全反应,所以溶液中的溶质是稀硫酸与Fe反应产生的FeSO4以及稀硫酸与Fe2O3反应产生的Fe2(SO4)3
由题意及图可以看出与Fe2O3反应的纯硫酸的质量为18.75g×39.2% = 7.35g,设反应生成硫酸铁的质量为y
Fe2O3 + 3H2SO=  Fe2(SO4)3 + 3H2O
294      400
7.35 g     y
294/400 =7.35g/y ,解得y = 10g
答:溶液中硫酸铁的质量为10g
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(2)Cu在FeCl3溶液中发生反应:2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2
【实验探究】
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(2)小伟向小云得到的有色溶液中插入一根洁净的铁丝,反应充分后,观察到                      
现象,得出猜想③成立。
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反应前
反应后


玻璃管和红色粉末的总质量为48.3 g
玻璃管和固体物质的总质量为47.1 g


洗气瓶和瓶中所盛物质的总质量为258.6 g
洗气瓶和瓶中所盛物质的总质量为261.9 g
 
【交流讨论】
(1)在装置A中先通CO气体的目的是                                。A装置中发生反应的化学方程式为                             
(2)根据上述表格中的实验数据计算:红色粉末中氧化铁的质量分数为            
(3)从环保角度看上述装置有严重不足之处。你认为应该如何改进?              
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