单选题
872、有一Fe和FeO的混合物,测得其中铁元素的质量分数为80%。取该混合物7、0g,加足量稀硫酸完全溶解,生成硫酸亚铁的质量为[ ]g。
A
7.6
B
15.2
C
20
D
40
答案解析
正确答案:B
解析:
这是一道典型的化学计算题,利用**元素守恒法**可以非常快速地解题。以下是详细的解析过程:
### 1. 解题思路分析
* **反应原理**:
* 铁(Fe)与稀硫酸反应生成硫酸亚铁($FeSO_4$)和氢气:
$$Fe + H_2SO_4 \rightarrow FeSO_4 + H_2\uparrow$$
* 氧化亚铁(FeO)与稀硫酸反应生成硫酸亚铁($FeSO_4$)和水:
$$FeO + H_2SO_4 \rightarrow FeSO_4 + H_2O$$
* **核心逻辑(元素守恒)**:
无论混合物中 Fe 和 FeO 的比例如何,混合物中的**所有铁元素**在完全反应后,都转化到了产物 **硫酸亚铁($FeSO_4$)** 中。
因此,我们可以建立如下关系:
$$ \text{混合物中的铁元素质量} = \text{生成的 } FeSO_4 \text{ 中的铁元素质量} $$
### 2. 具体计算步骤
**第一步:计算混合物中铁元素的总质量**
已知混合物总质量为 $7.0\text{g}$,铁元素的质量分数为 $80\%$。
$$ m(Fe) = 7.0\text{g} \times 80\% = 5.6\text{g} $$
**第二步:计算硫酸亚铁($FeSO_4$)的相对分子质量**
* Fe 的相对原子质量:56
* S 的相对原子质量:32
* O 的相对原子质量:16
$$ M_r(FeSO_4) = 56 + 32 + 16 \times 4 = 56 + 32 + 64 = 152 $$
**第三步:根据铁元素守恒计算 $FeSO_4$ 的质量**
在 $FeSO_4$ 中,铁元素的质量分数为:
$$ \frac{56}{152} $$
设生成的硫酸亚铁质量为 $x$,则其中含有的铁元素质量为 $x \times \frac{56}{152}$。
根据守恒定律,这部分铁元素质量等于混合物中的铁元素质量($5.6\text{g}$):
$$ x \times \frac{56}{152} = 5.6\text{g} $$
解方程得:
$$ x = 5.6\text{g} \times \frac{152}{56} $$
$$ x = 0.1 \times 152\text{g} $$
$$ x = 15.2\text{g} $$
### 3. 结论
生成的硫酸亚铁质量为 **15.2g**。
故正确答案为 **B**。
相关知识点:
铁混合物制硫酸亚铁,质量15.2克
题目纠错
化工总控工初级、中级、高级、技师、高级技师题库
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