Question

【題目】生鐵是鐵和碳的合金。為測定某煉鐵廠生產的生鐵樣品中鐵的質量分數，化學興趣小組的同學稱得該生鐵樣品6.0g ，放入燒杯中，向其中加入65g 稀硫酸，恰好完全反應(Fe+H2SO4=FeSO4+ H2↑) （假設雜質不參與反應）。測得的實驗數據如下：

請你完成有關計算（結果保留一位小數）：
（1）硫酸中H:S:O的元素質量比是。
（2）反應放出的氫氣是g 。
（3）生鐵樣品的質量分數是多少？
（4）反應后所得溶液中溶質的質量分數是多少？

Answer 1

【答案】
（1）2：32：64
（2）0.2g
（3）解：設生鐵樣品中鐵的質量為x，

Fe+H2SO4= FeSO4+	H2↑
56	2
x	0.2g

= 解得x= 5.6g

生鐵樣品的質量分數是： ×100%=93.3%

（4）解：設反應后所得溶液中溶質的質量是y

Fe+H2SO4=	FeSO4+	H2↑
	152	2
	y	0.2g

= 解得y=15.2g

反應后所得溶液的質量是：5.6g+65g-0.2g=70.3g

反應后所得溶液中溶質的質量分數是： ×100%=21.6%

【解析】（1）硫酸中各元素質量比是：H:S:O=(1×2)：32:(16×4)=2:32：64。物質中各元素的質量比是相對原子質量和的比；
（2）因為反應在燒杯中進行，生成的氣體逸散到空氣中去了，根據質量守恒定律，可判斷反應前后質量差為恰好完全反應時所產生的氫氣質量；故反應前后的差量是生成氫氣的質量：97.0g-96.8g=0.2g
(2）根據反應的化學方程式，由恰好完全反應時生成氫氣的質量計算所消耗鐵的質量量；鐵的質量與樣品的質量比可計算生鐵樣品的質量分數；
（3）恰好完全反應后所得溶液為硫酸化亞鐵溶液，根據反應的化學方程式，由氫氣質量計算出生成的硫酸亞鐵的質量，利用質量守恒定律計算出恰好完全反應后所得溶液質量(把所有反應物的質量加起來減去氣體的質量），然后利用溶液中溶質質量分數計算公式求出反應后所得溶液中溶質的質量分數。
【考點精析】利用質量守恒定律及其應用和根據化學反應方程式的計算對題目進行判斷即可得到答案，需要熟知①質量守恒定律只適用于化學變化，不適用于物理變化；②不參加反應的物質質量及不是生成物的物質質量不能計入“總和”中；③要考慮空氣中的物質是否參加反應或物質（如氣體）有無遺漏；各物質間質量比=系數×相對分子質量之比．