Question

學(xué)校化學(xué)興趣小組為測定我市一鑄造廠原料生鐵中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，在實(shí)驗(yàn)室將8.7g生鐵樣品放入燒杯中，加入50g稀硫酸恰好完全反應(yīng)（雜質(zhì)不參加反應(yīng)），反應(yīng)后稱得燒杯中剩余物質(zhì)的總質(zhì)量為58.4g，求：
（1）產(chǎn)生氫氣的質(zhì)量是多少？
（2）該生鐵樣品中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)？（結(jié)果保留一位小數(shù)）

Answer 1

分析：生鐵為含碳2%～4.3%的鐵合金，其中鐵與硫酸反應(yīng)生成硫酸亞鐵和氫氣；根據(jù)質(zhì)量守恒定律，反應(yīng)前后燒杯中物質(zhì)總質(zhì)量差即為放出氫氣的質(zhì)量，根據(jù)氫氣的質(zhì)量利用反應(yīng)的化學(xué)方程式可計(jì)算出恰好完全反應(yīng)時(shí)消耗鐵的質(zhì)量，即樣品中鐵的質(zhì)量，據(jù)此可計(jì)算樣品中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．

解答：解：（1）恰好完全反應(yīng)后產(chǎn)生氫氣的質(zhì)量=8.7g+50g-58.4g=0.3g
（2）設(shè)恰好完全反應(yīng)消耗鐵的質(zhì)量為x
Fe+H₂SO₄=FeSO₄+H₂↑
56                                    2
 x                                 0.3g

56

x

=

2

0.3g

x=8.4g
生鐵樣品中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=

8.4g

8.7g

×100%≈96.6%
答：（1）產(chǎn)生氫氣的質(zhì)量是0.3g；
（2）該生鐵樣品中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)約為96.6%．

點(diǎn)評：在任何與周圍隔絕的體系中，不論發(fā)生何種變化或過程，其總質(zhì)量始終保持不變．反應(yīng)中因氫氣放出而使燒杯內(nèi)物質(zhì)總質(zhì)量變小，這是解決本題的關(guān)鍵．