Question

某工厂利用废铁屑与一定质量分数废硫酸反应制取硫酸亚铁．现有1.2t废铁屑与一定质量分数9.8t废硫酸恰好完全反应（假设废铁屑中除铁以外的物质不溶于水且不与稀硫酸反应），反应后所得物质总质量为10.98t．我能完成下列计算：
（1）废铁屑中铁的质量．
（2）当废铁屑恰好完全反应时所得溶液中溶质的质量分数．（结果保留一位小数）

Answer 1

分析：（1）本题中所发生的反应为铁和硫酸的反应，根据反应前后物质质量变化可以求算出生成的氢气的质量，进而结合化学方程式来求算出铁的质量；
（2）根据化学方程式可以知道铁屑和废硫酸恰好完全反应时，所得溶液为硫酸亚铁溶液，可以据此来求算出反应后溶液中溶质的质量分数．

解答：解：（1）根据质量守恒定律可以知道生成的氢气的质量为：9.8t+1.2t-10.98t=0.02t
设废铁屑中铁的质量为x，生成了硫酸亚铁的质量为y，
Fe+H₂SO₄=FeSO₄+H₂↑
56       152   2
x        y    0.02t   

56

x

=

152

y

 =

2

0.02t

解得：x=0.56t，y=1.52t；
（2）所以反应后所得溶液中溶质的质量分数为：

1.52t

0.56t+9.8t-0.02t

×100%=14.7%．
答：1）废铁屑中铁的质量为0.56t．
（2）当废铁屑恰好完全反应时所得溶液中溶质的质量分数为14.7%．

点评：解答这类题目的关键是根据质量守恒定律判断出氢气的质量，并求算反应后所得溶液质量的计算方法：恰好完全反应后所得溶液的质量=参加反应铁的质量+所加稀硫酸的质量-反应放出氢气的质量．