Question

15．铁的锈蚀对社会产生造成较大的损害，但也有有利的一面，如某些食品包装袋内常放入还原性铁粉作“双吸剂”以防止食品腐败，某课外兴趣小组在实验室发现了一包破损的还原性铁粉（含少量杂质，杂质既不溶于水也不溶于酸），他们取六份样品，分别加稀硫酸反应，测得部分数据如表，请回答：

实验次数	1	3	4	5	6
取样品质量（g）	31.0	31.0	31.0	31.0	31.0
取稀硫酸质量（g）	30.0	90.0	120.0	150.0	180.0
产生气体质量（g）	0	a	0.3	0.5	0.6

（1）食品袋内放入“双吸剂”是为了吸收O₂、H₂O；
（2）a的数值为0.1；
（3）第4次实验，所得到溶液中溶质的化学式为Fe₂（SO₄）₃、FeSO₄；
（4）计算该样品中单质铁的质量分数．

Answer 1

分析 （1）根据铁锈蚀的条件进行分析解答；
（2）根据表中数据可知：第1次30g稀硫酸没产生氢气是稀硫酸和铁锈反应，4、5可以看出每30g稀硫酸可以产生0.2g氢气，则a应为0.1，第6次只增加0.1g氢气，说明铁已被消耗完，硫酸有剩余；
（3）根据氧化铁和硫酸反应生成硫酸铁和水，铁与硫酸反应生成硫酸亚铁和水解答；
（4）根据氢气的质量求出铁的质量，再计算该样品中单质铁的质量分数．

解答 解：（1）铁粉主要吸收空气中的两种物质是食物保鲜所以也称“双吸剂”，铁与氧气、水分接触容易生锈，则吸收的物质指的是氧气、水分，其化学式为O₂、H₂O．
（2）根据表中数据可知：第1次30g稀硫酸没产生氢气是稀硫酸和铁锈反应，4、5可以看出每30g稀硫酸可以产生0.2g氢气，则a应为0.1，第6次只增加0.1g氢气，说明铁已被消耗完，硫酸有剩余；
（3）氧化铁和硫酸反应生成硫酸铁和水，铁与硫酸反应生成硫酸亚铁和水，第4次实验，所得到溶液中溶质的化学式为Fe₂（SO₄）₃、FeSO₄；
（4）设该样品中单质铁的质量为x，
Fe+H₂SO₄═FeSO₄+H₂↑
56                         2
x                         0.6g
  $\frac{56}{2}=\frac{x}{0.6g}$    解得：x=16.8g
该样品中单质铁的质量分数=$\frac{16.8g}{31g}$×100%≈54.2%
故答案为：（1）O₂、H₂O；（2）0.1；（3）Fe₂（SO₄）₃、FeSO₄；（4）该样品中单质铁的质量分数为54.2%．

点评 本题难度不大，掌握铁生锈的条件、金属的化学性质、化学方程式的书写方法并能灵活运用是正确解答本题的关键．