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65.0g稀硫酸，恰好完全反應(yīng)（假設(shè)雜質(zhì)不參與反應(yīng)）．測得的實驗數(shù)據(jù)如下：

	反應(yīng)前	反應(yīng)后
燒杯及其中物質(zhì)的質(zhì)量	97.0g	96.8g

請你完成有關(guān)計算（結(jié)果保留一位小數(shù)）：
（1）反應(yīng)放出的氫氣是多少？
（2）生鐵樣品的質(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

【答案】分析：（1）根據(jù)鐵與硫酸反應(yīng)放出氫氣的特點，根據(jù)質(zhì)量守恒定律，可判斷反應(yīng)前后質(zhì)量差為恰好完全反應(yīng)時所產(chǎn)生的氫氣質(zhì)量；
（2）根據(jù)反應(yīng)的化學(xué)方程式，由恰好完全反應(yīng)時生成氫氣的質(zhì)量計算所消耗鐵的質(zhì)量；鐵的質(zhì)量與樣品的質(zhì)量比可計算生鐵樣品的質(zhì)量分數(shù)；
（3）恰好完全反應(yīng)后所得溶液為硫酸化亞鐵溶液，根據(jù)反應(yīng)的化學(xué)方程式，由氫氣質(zhì)量計算出生成的硫酸亞鐵的質(zhì)量，利用質(zhì)量守恒定律計算出恰好完全反應(yīng)后所得溶液質(zhì)量，然后利用溶液中溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)計算公式求出反應(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，反應(yīng)生成的氫氣質(zhì)量=97g-96.8g=0.2g；
（2）設(shè)生鐵中鐵的質(zhì)量為x，生成硫酸亞鐵質(zhì)量為y，則
Fe+H₂SO₄=FeSO₄+H₂↑
56       152   2
x         y   0.2g
=  x=5.6g
= y=15.2g
生鐵樣品中鐵的質(zhì)量分數(shù)=×100%=93.3%
（3）反應(yīng)后所得溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分=×100%≈21.6%
答：（1）生成氫氣0.2g，
（2）生鐵中鐵的質(zhì)量分數(shù)為93.3%，
（3）反應(yīng)所得溶液中FeSO₄的質(zhì)量分數(shù)約為21.6%．
（注：其他合理解答，只要思路清晰，答案正確均應(yīng)給分）
點評：根據(jù)質(zhì)量守恒定律，反應(yīng)后后所得溶液質(zhì)量=參加反應(yīng)鐵的質(zhì)量+所加入的稀硫酸的質(zhì)量-反應(yīng)放出氫氣的質(zhì)量．