Question

【題目】某化學課外活動小組測定長期放置的鐵粉中鐵單質的百分含量．他們準確稱量兩份質量各為10.0g的鐵粉樣品，分別進行如下操作：

（1）如圖所示甲同學記錄天平砝碼和游碼的數據為54.0g．將氣球中的10.0g鐵粉樣品加入到盛有過量的稀硫酸的錐形瓶中，反應停止后，天平是否平衡（不考慮空氣浮力）______（填“是”或“否”）；要想獲取實驗的相關數據，后面必須的操作是______（假設氣球不破裂且能恢復原狀）．

A打開彈簧夾a放出氣體 B取下砝碼

C向右撥動游碼至天平平衡 D向左撥動游碼至天平平衡

（2）乙同學把10.0g鐵粉樣品加入到足量的硫酸銅溶液中，充分反應后過濾、洗滌、干燥、稱量，得到固體10.8g，計算該樣品中鐵單質的百分含量__________．（寫出計算過程）

Answer 1

【答案】是 AD 設樣品中的鐵的質量為x，鐵與硫酸銅反應生成銅的質量y，則有

即,

根據題意

解得x=5.6g

樣品中鐵的質量分數

答：樣品中鐵的質量分數為56%。

【解析】

（1）將氣球中的10.0g鐵粉樣品加入到盛有過量的稀硫酸的錐形瓶中，反應停止后，由于反應處于密閉環境中，且題干提示不考慮空氣的浮力，所以天平平衡；

題目是想通過生成氫氣的質量求算鐵的質量，而氫氣的質量可以通過錐形瓶內的總質量的變化確定，所以在反應前稱量質量后，等反應結束后，將彈簧夾打開后放出氣體，也就是氫氣逸出，然后繼續稱量質量，前后的質量差就是氫氣的質量，再根據氫氣的質量和化學方程式計算出鐵的質量，進而計算出樣品中的鐵的質量分數。

（2）設樣品中的鐵的質量為x，鐵與硫酸銅反應生成銅的質量y，則有

即,

根據題意

解得x=5.6g

樣品中鐵的質量分數

答：樣品中鐵的質量分數為56%。