Question

14．工業(yè)上常用一定濃度的稀硫酸對表面生銹的鐵件進(jìn)行酸洗．某酸洗池里盛有440kg質(zhì)量分?jǐn)?shù)為40%的硫酸溶液，放入表面生銹的鐵件浸泡，浸泡過程中單質(zhì)鐵也有部分損失，假設(shè)溶液中只發(fā)生了如下反應(yīng)：
Fe₂O₃+3H₂SO₄=Fe₂（SO₄）₃+3H₂O
Fe+Fe₂（SO₄）₃=3FeSO₄
取出鐵件用水沖洗，沖洗液倒入酸洗池中合并共得到580kg溶液，其中只有H₂SO₄和FeSO₄兩種溶質(zhì)，經(jīng)過測定硫酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)降低到5%．計算：
（1）消耗H₂SO₄的質(zhì)量．
（2）損失的單質(zhì)鐵的質(zhì)量．
（3）要使H₂SO₄的質(zhì)量分?jǐn)?shù)恢復(fù)到40%，需要加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為98%的硫酸的質(zhì)量．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)酸洗池里盛有440kg質(zhì)量分?jǐn)?shù)為40%的硫酸溶液，反應(yīng)后沖洗液倒入酸洗池中合并共得到580kg溶液，其中只有H₂SO₄和FeSO₄兩種溶質(zhì)，經(jīng)過測定硫酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)降低到5%．硫酸減少的質(zhì)量即為消耗H₂SO₄的質(zhì)量．
（2）根據(jù)消耗H₂SO₄的質(zhì)量利用反應(yīng)的化學(xué)方程式求出損失的單質(zhì)鐵的質(zhì)量；
（3）根據(jù)溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)公式進(jìn)行分析解答．

解答 解：
（1）消耗H₂SO₄的質(zhì)量=440kg×40%-580kg×5%=147Kg；
（2）設(shè)損失的單質(zhì)鐵的質(zhì)量為x
由Fe₂O₃+3H₂SO₄=Fe₂（SO₄）₃+3H₂O；Fe+Fe₂（SO₄）₃=3FeSO₄
Fe～Fe₂（SO₄）₃～3H₂SO₄
56               294
x                147Kg
$\frac{56}{x}=\frac{294}{147Kg}$
x=28Kg
（3）設(shè)需要加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為98%的硫酸的質(zhì)量為y
$\frac{580Kg×5%+98%y}{580Kg+y}×$100%=40%
y=350Kg
答案：
（1）消耗H₂SO₄的質(zhì)量為147Kg；
（2）損失的單質(zhì)鐵的質(zhì)量為28Kg
（3）需要加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為98%的硫酸的質(zhì)量為350Kg

點評 本題難度不是很大，主要考查了有關(guān)溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)的計算及根據(jù)化學(xué)方程式進(jìn)行有關(guān)量的計算，培養(yǎng)學(xué)生的計算能力和應(yīng)用知識分析問題、解決問題的能力．