Question

某課外興趣小組對一批鐵樣品（含有雜質，雜質不溶于水，也不與稀硫酸反應）進行分析，甲、乙、丙三位同學分別進行實驗，其中只有一位同學所取用的稀硫酸與鐵樣品恰好完全反應．實驗數據如下：

	甲	乙	丙
燒杯+稀硫酸	250g	200g	200g
加入的鐵樣品	9g	9g	14g
充分反應后，燒杯+剩余物	258.7g	208.7g	213.7g

請你認真分析數據，回答下列問題：（燒杯的質量為75.4g；計算結果精確到1%）
（1）

 

同學所取用的稀硫酸與鐵樣品恰好完全反應；
（2）計算樣品中鐵的質量分數；
（3）所用稀硫酸的溶質質量分數．

Answer 1

分析：（1）甲、乙比較說明鐵樣品完全反應能產生0.3g氫氣；乙、丙比較說明200g-75.4g=124.6g稀硫酸完全反應生成0.3g氫氣，因此乙同學所取用的稀硫酸與鐵樣品恰好完全反應．
（2）由氫氣的質量根據鐵與硫酸反應的化學方程式可以計算出樣品中鐵的質量分數和稀硫酸中溶質硫酸的質量．
（3）由硫酸的質量可以計算出稀硫酸中溶質的質量分數．

解答：解：（1）甲、乙比較說明鐵樣品完全反應能產生0.3g；氫氣；乙、丙比較說明200g-75.4g=124.6g稀硫酸完全反應生成0.3g氫氣，因此乙同學所取用的稀硫酸與鐵樣品恰好完全反應．
（2）設樣品中鐵的質量分數為x，稀硫酸中硫酸的質量為y．
Fe+H₂SO₄=FeSO₄+H₂↑
56      98               2
9g?x     y      200g+9g-208.7g=0.3g

56

2

=

9g?x

0.3g

，x≈93%
（3）

98

2

=

y

0.3g

，y=14.7g
稀硫酸中溶質的質量分數為

14.7g

200g-75.4g

×100%≈12%
答：（1）乙．
（2）樣品中鐵的質量分數為93%．
（3）所用稀硫酸的溶質質量分數為12%．

點評：本題主要考查含雜質物質的化學方程式計算和溶質質量分數的計算，難度較大．