与铁有关的计算题例析

华雪莹

铁是我们日常生活中最常见的金属，日常生活中使用的工具大多都是由铁制成。不仅如此，铁也是初中化学中的重要内容，也是中考的考点，特别是有关铁的计算问题更是频现于各地的中考题中，因此应引起同学们的高度重视。下面举例分析，希望同学们能够从中受益。

例1 把一包含有杂质的铁粉样品分成质量相等的两份（杂质不溶于水，且不参与反应）。向其中一份加入足量的稀盐酸，充分反应后得到0.4 g不溶物；向另一份加入足量的CuCl2溶液，充分反应后得到3.6 g不溶物。求原样品中铁粉的质量。

解析 由题意知，每份铁粉样品中含有0.4 g杂质，3.6 g不溶物为0.4 g杂质和3.2 g Cu的质量。

设每份铁样品中含铁的质量为x，

Fe + CuCl2 Cu + FeCl2

56 64

x 3.2 g

则有 56 ： 64 = x ： 3.2，解之得x = 2.8 g。进而知原样品中铁粉的质量为：2.8 g × 2 = 5.6 g。

例2 求生产160 t含杂质2%的生铁，所需含Fe2O3 80%的赤铁矿石的质量。

解析 160 t生铁中铁的质量为：160 t × （1-2%） = 156.8 t。

设需要含Fe2O3 80%的赤铁矿石的质量为x ，

Fe2O3 + 3CO 2Fe + 3CO2

160 112

x × 80% 156.8 t

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

例3 将一根铁棒放入CuSO4溶液中，反应一段时间后将铁棒取出，洗净并烘干后称知铁棒的质量比原来增加了1.6 g。试计算参加反应的铁的质量。

解析 设参加反应的铁的质量为x ，

Fe + CuSO4 Cu + FeSO4 铁棒增重

56 8

x 1.6 g

则有 56 ： 8 = x ： 1.6，解之得x = 11.2 g。

例4 FeSO4可用于治疗缺铁性贫血。某患者每天需补充1.12 g 铁元素，他每天服用的药物中含FeSO4的质量至少为多少？

解析 FeSO4中Fe元素的质量分数为：×100%=×100%=36.8%。

每天需补充1.12 g Fe元素的患者服用的药物中含FeSO4的质量至少为：=3.04g。

例5 现用Fe跟足量的稀硫酸制取足够还原8.0 g CuO所需的H2。如果有20%的H2被用来驱赶试管中的空气和冷却还原出来的Cu，那么完成这一实验至少需要多少克Fe与足量的稀硫酸反应？

解析 设需要x g 铁，生成y g 氢气，（1 -20%）yg 氢气恰好能还原8.0 g 氧化铜，根据

Fe + H2SO4 FeSO4 + H2↑

56 2

x y

则有 56 ： 2 = x ： y，即=28。

H2 + CuO Cu + H2O

2 80

（1 - 20%）y 8.0 g

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

例6 向混有H2SO4和CuSO4的溶液中加入过量的铁粉，充分反应后过滤，将滤渣洗涤、干燥后，滤渣的质量与加入的铁粉的质量恰好相等。求溶液中H2SO4和CuSO4的质量比。

解析 滤渣的质量等于加入的铁粉的质量，说明反应前后溶液的质量相等，即Fe与H2SO4反应使溶液增重的质量等于Fe与CuSO4反应使溶液减轻的质量。

设H2SO4、CuSO4的质量分别为x、y，则

Fe + H2SO4 FeSO4 + H2↑ 溶液增重

98 152 54

x

Fe + CuSO4 FeSO4 + Cu 溶液减轻

160 152 8

y 则有 = ，即=。

例7 已知铁元素在氧化物中通常只有+2价、+3价两种化合价。今测知铁的某种氧化物晶体的化学式为Fe23O25，其中Fe3+和Fe2+的粒子个数之比为多少？

解析 设Fe3+、Fe2+的粒子数分别为x和y，则有

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

解之得x = 4、y = 19。据此可知Fe3+和Fe2+的粒子个数之比为4 ： 19。

例8 已知反应Fe + 2FeCl3 3FeCl2。将足量的铁片放入氯化铁溶液中，当反应进行到氯化铁和氯化亚铁的质量相同时，已参加反应的氯化铁和剩余的氯化铁的质量比为多少？

解析 设反应前FeCl3的总质量为m，参加反应的FeCl3的质量为x，反应一段时间后生成的FeCl2的质量为y，则据

Fe + 2FeCl3 3FeCl2

325 381

x y

可得y=.

由于剩余的FeCl3和生成的FeCl2的质量相等，故剩余的FeCl3的质量为，已参加反应的FeCl3和剩余的氯化铁的质量比为x ： = 325 ： 381.

（作者单位：安徽省灵璧县黄湾中学）