Question

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6.0克，放入燒杯中，向其中加入65.0克稀硫酸，恰好完全反應（假設雜質不參加反應）。測得實驗數據如下：

	反應前	反應后
燒杯及其中物質的質量	97.0克	96.8克

請你完成有關計算（結果保留0.1%）：

（1）       生鐵樣品的質量分數是多少？

（2）       反應后所得溶液中溶質的質量分數是多少？

 

Answer 1

【答案】

（1）93.3%   （2）21.6%

【解析】（1）根據質量守恒定律，反應前后所加樣品及稀硫酸質量和的差值即反應放出氫氣的質量；

（2）根據反應的化學方程式，由放出氫氣質量計算生鐵樣品中鐵的質量，該質量與樣品質量比可計算生鐵樣品中鐵的質量分數；

（3）反應后所得硫酸亞鐵溶液的質量可由質量守恒定律求得，而硫酸亞鐵的質量可通過化學方程式，由氫氣質量求得，二者質量比可計算反應后所得溶液中溶質的質量分數．

解：氫氣的質量為97.0g-96.8g=0.2g

設 生鐵中純鐵的質量為X，生成FeSO₄的質量為Y

Fe + H₂SO₄ = FeSO₄ + H₂↑

56          152     2

X           Y       0.2g

X=5.6g   y=15.2g 

Fe%=5.6g÷ 6.0g× 100%= 93.3%

FeSO₄%=15.2g/(5.6g+65.0g-0.2g) ×100%= 21.6%