Question

15．鐵是常用的金屬材料．興趣小組的同學對某鐵制品中鐵的質(zhì)量分數(shù)進行了測定． 稱取3g鐵屑，緩慢加入一定溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)的硫酸溶液，直到過量（假設除鐵以外的物質(zhì)都不與硫酸反應），實驗數(shù)據(jù)如圖所示． 請計算：
（1）該鐵制品中鐵的質(zhì)量分數(shù)（最終結果保留到0.1%）； 
（2）所用硫酸溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)．（要求有計算的過程） 
（3）恰好完全反應時所得溶液的質(zhì)量為多少？

Answer 1

分析 根據(jù)圖中數(shù)據(jù)可知，反應生成了0.1g氫氣，根據(jù)氫氣的質(zhì)量可以計算鐵的質(zhì)量、反應的硫酸的質(zhì)量，進一步可以計算該鐵制品中的鐵的質(zhì)量分數(shù)、所用硫酸溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)、反應后溶液的質(zhì)量．

解答 解：由題圖知，反應中生成氫氣的質(zhì)量為0.1g，恰好完全反應時消耗硫酸溶液的質(zhì)量為25g
設3g鐵屑中含鐵的質(zhì)量為x，參加反應的硫酸的質(zhì)量為y
Fe+H₂SO₄=FeSO₄+H₂↑
56  98         2
x   y        0.1g
$\frac{56}{x}$=$\frac{98}{y}$=$\frac{2}{0.1g}$
x=2.8g
y=4.9g
所以鐵制品中含鐵的質(zhì)量分數(shù)為：$\frac{2.8g}{3g}$×100%≈93.3%，
硫酸溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)為：$\frac{4.9g}{25g}$×100%=19.6%，
恰好完全反應所得溶液的質(zhì)量=2.8g+25g-0.1g=27.7g．
故答案為：（1）該鐵制品中鐵的質(zhì)量分數(shù)約為93.3%；
（2）所用硫酸溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)為19.6%；
（3）恰好完全反應時所得溶液的質(zhì)量為27.7g．

點評 本題主要考查學生運用假設法和化學方程式進行計算和推斷的能力，計算時要注意規(guī)范性和準確性．