Question

科學興趣小組的同學在老師的指導下，對用鐵碳合金制作的校徽中單質鐵的含量進行了測定．他們將幾枚舊校徽樣品進行粉碎處理，四組同學各取6.0克粉末樣品置于燒杯中，然后加人一定體積的稀硫酸，完全反應后，對燒杯中剩余固體進行稱量．相關的實驗數據記錄如下：

組別編號	樣品質量（g）	加入稀硫酸體積（mL）	剩余固體質量（g）
1	6.0	40.0	0.4
2	6.0	40.0	0.4
3	6.0	50.0	0.6
4	6.0	50.0	0.4

（1）分析上表數據可知，編號為______組的同學其剩余固體質量的數據不合理．
（2）①根據第1組同學記錄的數據計算，6.0克樣品跟稀硫酸完全反應能產生氫氣多少克？
②該校徽樣品中單質鐵的質量分數為多少？（答案保留1位小數）．
（3）如果舊校徽已生銹，①中計算產生的氫氣質量將比實驗得到的氫氣質量要大．你認為要準確地測得樣品中單質鐵的含量，前面實驗中稱量“剩余固體質量”應該改成稱量下列中的哪一項？______（填字母）
A．加人稀硫酸的質量
B．反應完全后燒杯中所有物質的質量
C．加人稀硫酸的質量和反應完全后燒杯中所有物質的質量．

Answer 1

解：（1）向6克樣品中加入40克稀硫酸，剩余固體0.4克，剩余固體中一定有碳，可能還有剩余的鐵；向6克樣品中加入50克稀硫酸，剩余固體的質量只能比0.4克少，或者為0.4克，絕對不可能比0.4克大．故答案為：3；
（2 ）根據表中數據可知參加反應鐵的質量=6.0 g一0.4 g=5.6g
設6.0克樣品跟稀硫酸完全反應產生氫氣的質量為x．
Fe+H₂SO₄=FeSO₄+H₂↑
56 2
5.6 g x

x=0.2g
答：6.0克樣品跟稀硫酸完全反應能產生氫氣0.2g．
②單質鐵的質量分數=×100%=93.3%
答：該校徽樣品中單質鐵的質量分數為93.3%．
（3）反應前后減少的固體質量為氫氣的質量，所以要準確地測得樣品中單質鐵的含量，前面實驗中稱量“剩余固體質量”應該改成稱量加人稀硫酸的質量和反應完全后燒杯中所有物質的質量．故答案為：C．
分析：（1）根據鐵與硫酸反應，碳與硫酸不反應，向一定量的合金中加入稀硫酸，加入的稀硫酸越多，剩余固體的質量應該越少，當鐵反應完時剩余固體的質量不再減少進行解答；
（2）根據固體質量減少的質量為鐵的質量求出氫氣的即可；
（3）根據反應前后減少的固體質量為氫氣的質量進行解答．
點評：做化學計算題時有關反應前后減少的質量的計算比較多，因此學生一定要掌握規律，反應前后燒杯中總物質減少的質量一般為反應生成氣體的質量，反應前后固體減少的質量一般為固體中參加反應的物質的質量．