问题 计算题

某钢铁厂需要测定一批生锈较严重的废钢材的锈蚀程度(假定该废钢成分为铁、氧化铁和杂质,杂质不溶于水不发生任何反应,而硫酸先与氧化铁反应),取该样品28g加入一洁净的烧杯中,再将足量的250克稀硫酸平均分为5次加入到烧杯中,获得实验数据如下:

   稀硫酸质量(单位/g)   50    50   50  50  50
烧杯内剩余物质总质量(单位/g)    78    128    178  227.8 277.6
 

将烧杯内物质过滤得到滤液276.8g,试回答下列问题:(注:该题用初中知识解答)

(1)上述过程中生成气体的化学方程式为:                           

(2)共生成气体的质量是             

(3)根据已知条件列出求解参加反应的单质铁的质量(x)的比例式             

(4)所用稀硫酸的溶质质量分数是             

(5)该样品中被锈蚀的铁元素占原钢材(被锈蚀前的)的质量分数为             。(取整数)

答案

(1)Fe+H2SO4=FeSO4+H2

(2)0.4g

(3)56/2=X/0.4g

(4)19.6%

(5)48%

题目分析:(1)铁与硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气;

(2)根据表格,加入的物质的总质量为278g,反应后烧杯内剩余物质总质量277.6g,依据质量守恒定律,减少的质量为生成的氢气的质量:278g-277.6g=0.4g ;

(3)依据质量守恒定律,利用化学方程式根据氢气的质量可求出铁的质量

设铁的质量为X,则:

Fe+H2SO4=FeSO4+H2

56            2

X              0.4g

56/2=X/0.4g

X=11.2g

(4)设参加50g硫酸溶液中溶质的质量为y:

Fe+H2SO4=FeSO4+H2

98           2

Y          0.2g

98/2=y/0.2g

X=9.8g

稀硫酸的溶质质量分数=9.8g/50g ×100%=19.6%

(5)根据数据,与氧化铁反应的硫酸的质量无谓150g,溶质的质量=150g×19.6%=29.4g,利用化学方程式可求出氧化铁的质量,根据氧化铁的质量可求出氧化铁中铁元素的质量。

Fe2O3+H2SO4=Fe2 (SO4) 3+H2O

160    98

Z   29.4g

160/98=z/29.4g

Z=29.4g

铁元素的质量=29.4g×112/160 =20.58g

铁的质量=20.58g+11.2g=31.68g

被锈蚀的铁元素占原钢材(被锈蚀前的)的质量分数=20.58g/31.68g×100%=48%

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