Question

生鐵是鐵和碳的合金．為測定某煉鐵廠生產(chǎn)的生鐵樣品中鐵的質(zhì)量分數(shù)，化學(xué)興趣小組的同學(xué)稱得該生鐵樣品6.0g，放入燒杯中，向其中加入146.6g稀硫酸，恰好完全反應(yīng)（雜質(zhì)不參與反應(yīng)）．測得的實驗數(shù)據(jù)如下：

	燒杯、反應(yīng)前所加樣品及稀硫酸質(zhì)量之和	反應(yīng)后燒杯及其中物質(zhì)質(zhì)量之和
質(zhì)量	172.6g	172.4g

請你完成有關(guān)計算：
（1）反應(yīng)放出的氫氣的質(zhì)量是多少？
（2）生鐵樣品中鐵的質(zhì)量分數(shù)是多少？
（3）反應(yīng)后所得溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)是多少？

Answer 1

分析：（1）根據(jù)質(zhì)量守恒定律，反應(yīng)前后所加樣品及稀硫酸質(zhì)量和的差值即反應(yīng)放出氫氣的質(zhì)量；
（2）根據(jù)反應(yīng)的化學(xué)方程式，由放出氫氣質(zhì)量計算生鐵樣品中鐵的質(zhì)量，該質(zhì)量與樣品質(zhì)量比可計算生鐵樣品中鐵的質(zhì)量分數(shù)；
（3）反應(yīng)后所得硫酸亞鐵溶液的質(zhì)量可由質(zhì)量守恒定律求得，而硫酸亞鐵的質(zhì)量可通過化學(xué)方程式，由氫氣質(zhì)量求得，二者質(zhì)量比可計算反應(yīng)后所得溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)．

解答：解：（1）根據(jù)質(zhì)量守恒定律，氫氣的質(zhì)量：172.6g-172.4g=0.2g
（2）設(shè)生鐵樣品中鐵的質(zhì)量為x
Fe+H₂SO₄═FeSO₄+H₂↑
56              2
x              0.2g

56

x

=

2

0.2g

x=5.6g

5.6g

6g

×100%≈93.3%
（3）設(shè)反應(yīng)后生成硫酸亞鐵的質(zhì)量為y
Fe+H₂SO₄═FeSO₄+H₂↑
           152   2
            y   0.2g

152

y

=

2

0.2g

y=15.2g

15.2g

5.6g+146.6g-0.2g

×100%=10%
答：（1）反應(yīng)放出的氫氣的質(zhì)量是0.2g；（2）生鐵樣品中鐵的質(zhì)量分數(shù)是93.3%；（3）反應(yīng)后所得溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)是10%．

點評：根據(jù)質(zhì)量守恒定律，反應(yīng)后溶液的質(zhì)量=參加反應(yīng)鐵的質(zhì)量+所加入稀硫酸的質(zhì)量-反應(yīng)放出氫氣的質(zhì)量．