Question

甲、乙、丙三位同學分別取鐵粉和銅粉的均勻混合物與某稀硫酸反應，所得數據如下：

	甲	乙	丙
取用金屬混合物的質量（/g）	10	10	20
取用稀硫酸的質量（/g）	100	120	100
反應后過濾得到干燥固體的質量（/g）	2	2	12

計算：
（1）金屬混合物鐵的質量分數；
（2）甲制得硫酸亞鐵的質量；
（3）該稀硫酸的質量分數．

Answer 1

分析：根據鐵和銅與酸的反應進行分析，鐵能與稀硫酸反應生成氫氣，銅不與稀硫酸反應生成氫氣，取10g混合物，與100g硫酸和120g硫酸反應都剩余2g固體，則可以判斷10g混合物中含有銅的質量為2g，含鐵的質量為8g，取20g混合物，與100g硫酸反應剩余12g固體，則說明與8g鐵反應需要硫酸的質量為100g，然后根據反應的化學方程式求硫酸亞鐵和稀硫酸的質量．

解答：解：（1）取10g混合物，與100g硫酸和120g硫酸反應都剩余2g固體，說明混合物中的鐵全部參加反應，可以判斷10g混合物中含有銅的質量為2g，含鐵的質量為8g，所以混合物中鐵的質量分數為：

8g

10g

×100%=80%；

（2）取20g混合物，與100g硫酸反應剩余12g固體，則說明與8g鐵反應需要硫酸的質量為100g，所以甲同學取的金屬混合物與硫酸恰好完全反應，設生成硫酸亞鐵的質量為x
Fe+H₂SO₄═FeSO₄+H₂↑
56        152
8g         x

56

8g

=

152

x

，x=21.71g

（3）設與8g鐵反應需要硫酸的質量為y
Fe+H₂SO₄═FeSO₄+H₂↑
56  98
8g   y

56

8g

=

98

y

，y=14g
稀硫酸的質量分數為：

14g

100g

×100%=14%
答：（1）金屬混合物中鐵的質量分數為80%，
（2）甲制得硫酸亞鐵的質量為21.71g，
（3）該稀硫酸的質量分數為14%．

點評：本題考查了根據實驗數據求混合金屬中金屬的含量以及所用酸的質量分數和生成物的質量，完成此題，首先要能夠根據實驗數據確定參加反應的物質的量，然后進行計算．