與鐵有關的計算題例析

華雪瑩

鐵是我們日常生活中最常見的金屬，日常生活中使用的工具大多都是由鐵制成。不僅如此，鐵也是初中化學中的重要內容，也是中考的考點，特別是有關鐵的計算問題更是頻現(xiàn)于各地的中考題中，因此應引起同學們的高度重視。下面舉例分析，希望同學們能夠從中受益。

例1 把一包含有雜質的鐵粉樣品分成質量相等的兩份（雜質不溶于水，且不參與反應）。向其中一份加入足量的稀鹽酸，充分反應后得到0.4 g不溶物；向另一份加入足量的CuCl2溶液，充分反應后得到3.6 g不溶物。求原樣品中鐵粉的質量。

解析 由題意知，每份鐵粉樣品中含有0.4 g雜質，3.6 g不溶物為0.4 g雜質和3.2 g Cu的質量。

設每份鐵樣品中含鐵的質量為x，

Fe + CuCl2 Cu + FeCl2

56 64

x 3.2 g

則有 56 ： 64 = x ： 3.2，解之得x = 2.8 g。進而知原樣品中鐵粉的質量為：2.8 g × 2 = 5.6 g。

例2 求生產160 t含雜質2%的生鐵，所需含F(xiàn)e2O3 80%的赤鐵礦石的質量。

解析 160 t生鐵中鐵的質量為：160 t × （1-2%） = 156.8 t。

設需要含F(xiàn)e2O3 80%的赤鐵礦石的質量為x ，

Fe2O3 + 3CO 2Fe + 3CO2

160 112

x × 80% 156.8 t

則有 160 ： 112 = x×80% ： 156.8，解之得x = 280 t。

例3 將一根鐵棒放入CuSO4溶液中，反應一段時間后將鐵棒取出，洗凈并烘干后稱知鐵棒的質量比原來增加了1.6 g。試計算參加反應的鐵的質量。

解析 設參加反應的鐵的質量為x ，

Fe + CuSO4 Cu + FeSO4 鐵棒增重

56 8

x 1.6 g

則有 56 ： 8 = x ： 1.6，解之得x = 11.2 g。

例4 FeSO4可用于治療缺鐵性貧血。某患者每天需補充1.12 g 鐵元素，他每天服用的藥物中含F(xiàn)eSO4的質量至少為多少？

解析 FeSO4中Fe元素的質量分數(shù)為：×100%=×100%=36.8%。

每天需補充1.12 g Fe元素的患者服用的藥物中含F(xiàn)eSO4的質量至少為：=3.04g。

例5 現(xiàn)用Fe跟足量的稀硫酸制取足夠還原8.0 g CuO所需的H2。如果有20%的H2被用來驅趕試管中的空氣和冷卻還原出來的Cu，那么完成這一實驗至少需要多少克Fe與足量的稀硫酸反應？

解析 設需要x g 鐵，生成y g 氫氣，（1 -20%）yg 氫氣恰好能還原8.0 g 氧化銅，根據

Fe + H2SO4 FeSO4 + H2↑

56 2

x y

則有 56 ： 2 = x ： y，即=28。

H2 + CuO Cu + H2O

2 80

（1 - 20%）y 8.0 g

則有 2 ： 80 = （1-20%）y ： 8.0，解之得y = 0.25，進而可求得x = 7.0 g。

例6 向混有H2SO4和CuSO4的溶液中加入過量的鐵粉，充分反應后過濾，將濾渣洗滌、干燥后，濾渣的質量與加入的鐵粉的質量恰好相等。求溶液中H2SO4和CuSO4的質量比。

解析 濾渣的質量等于加入的鐵粉的質量，說明反應前后溶液的質量相等，即Fe與H2SO4反應使溶液增重的質量等于Fe與CuSO4反應使溶液減輕的質量。

設H2SO4、CuSO4的質量分別為x、y，則

Fe + H2SO4 FeSO4 + H2↑ 溶液增重

98 152 54

x

Fe + CuSO4 FeSO4 + Cu 溶液減輕

160 152 8

y 則有 = ，即=。

例7 已知鐵元素在氧化物中通常只有+2價、+3價兩種化合價。今測知鐵的某種氧化物晶體的化學式為Fe23O25，其中Fe3+和Fe2+的粒子個數(shù)之比為多少？

解析 設Fe3+、Fe2+的粒子數(shù)分別為x和y，則有

+3） · x + （+2） · y + （-2） × 25 = 0x + y = 23

解之得x = 4、y = 19。據此可知Fe3+和Fe2+的粒子個數(shù)之比為4 ： 19。

例8 已知反應Fe + 2FeCl3 3FeCl2。將足量的鐵片放入氯化鐵溶液中，當反應進行到氯化鐵和氯化亞鐵的質量相同時，已參加反應的氯化鐵和剩余的氯化鐵的質量比為多少？

解析 設反應前FeCl3的總質量為m，參加反應的FeCl3的質量為x，反應一段時間后生成的FeCl2的質量為y，則據

Fe + 2FeCl3 3FeCl2

325 381

x y

可得y=.

由于剩余的FeCl3和生成的FeCl2的質量相等，故剩余的FeCl3的質量為，已參加反應的FeCl3和剩余的氯化鐵的質量比為x ： = 325 ： 381.

（作者單位：安徽省靈璧縣黃灣中學）