Question

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33g废铁锅片放入特制容器中，缓慢加入39.2%的稀硫酸，直到反应完全（假设硫酸先与表面的铁锈发生反应），实验数据如图所示．
（1）从化学元素与人体健康的角度考虑，我们应选用铁锅还是铝锅

铁锅

．
（2）废铁锅片中铁单质的质量分数为

84.8%

．（结果保留到0.1%）
（3）所得溶液中所含溶质的化学式为

Fe₂（SO₄）₃、FeSO₄

，计算溶液中硫酸铁的质量．（要求写出计算过程）

Answer 1

分析：（1）铝元素有毒，对人体有害，而铁是人体必需的微量元素，可以据此解答；
（2）根据生成气体的质量可以求算出铁的质量，进而求算出铁的质量分数；
（3）铁锈的主要成分为氧化铁，氧化铁和铁都能和稀硫酸反应，铁和硫酸反应生成硫酸亚铁，而氧化铁和硫酸反应生成硫酸铁；分析图中坐标系可以知道氧化铁消耗硫酸的质量为18.75g，可以据此求算出硫酸铁的质量．

解答：解：（1）铁是人体必需的微量元素，而铝是不必需元素，而且铝元素对人体有害，所以从化学元素与人体健康的角度考虑，我们应选用铁锅；
（2）设废铁锅片中铁单质的质量为x
Fe+H₂SO₄=FeSO₄+H₂↑
56              2
x             1.0g

56

x

=

2

1.0g

解得：x=28g
废铁锅片中铁单质的质量分数为：

28g

33g

×100%=84.8%；
（3）铁锈的主要成分为氧化铁，氧化铁和铁都能和稀硫酸反应，铁和硫酸反应生成硫酸亚铁，而氧化铁和硫酸反应生成硫酸铁；所以在反应后的溶液中含有的溶质为：Fe₂（SO₄）₃、FeSO₄；
根据图中信息可以知道，和氧化铁反应的硫酸的质量为：18.75g×39.2%=7.35g；
设生成Fe₂（SO₄）₃的质量为y
Fe₂O₃+3H₂SO₄═Fe₂（SO₄）₃+3H₂O
      294        400
      7.35g        y
      

294

7.35g

=

400

y

 解得：y=10g
答：溶液中硫酸铁的质量为10g．
故答案为：（1）铁锅；（2）84.8%；（3）Fe₂（SO₄）₃、FeSO₄；10g．

点评：要想解答好这类题目，首先，要理解和熟记根据化学反应方程式的计算步骤和格式，以及与之相关的知识等．然后，根据所给的问题情景，结合所学的相关知识和技能，细致地分析题意，并细心地探究、推理后，按照题目要求进行认真地选择或解答即可．