Question

【題目】(8分)某化學興趣小組同學欲測定某鐵粉與碳粉混合物中鐵的質量分數，他們進行了如圖所示的實驗。請計算：

(1)混合物中鐵的質量。

(2)反應后燒杯中稀硫酸無剩余，請計算所用稀硫酸溶液中溶質的質量分數。

(3)欲用98%的濃硫酸配制該濃度的稀硫酸200g，需要水的質量是多少？

Answer 1

【答案】解：(1)混合物中鐵的質量為10g－4.4g＝5.6g。

(2)生成氫氣的質量為50g＋10g－55.4g－4.4g＝0.2g，設稀硫酸中溶質的質量為x。

Fe＋H2SO4===FeSO4＋H2↑

98 2

x 0.2g

＝　　x＝9.8g

所用稀硫酸溶液中溶質的質量分數為×100%＝19.6%。

(3)欲用98%的濃硫酸配制該濃度的稀硫酸200g，設需要水的質量為y。

(200g－y)×98%＝200g×19.6%

y＝160g

答：(1)混合物中鐵的質量為5.6g；(2)所用稀硫酸溶液中溶質的質量分數為19.6%；

(3)欲用98%的濃硫酸配制該濃度的稀硫酸200g，需要水160g。

【解析】試題分析：（1）由于混合物是鐵粉與碳粉，鐵可以與稀硫酸反應變為可溶性的FeSO4，碳粉不能發生反應，所以混合物中鐵的質量是：10g﹣4.4g=5.6g；（2）根據物質在反應前后質量不變，可知反應生成氫氣的質量為：50g+10g﹣55.4g﹣4.4g=0.2g，設稀硫酸中溶質的質量為x，根據反應方程式Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑可知硫酸與反應產生的氫氣的質量關系是98:2，現在反應產生氫氣的質量是0.2g，則反應需要硫酸的質量是，解得：x=9.8g。所用稀硫酸溶液中溶質的質量分數是：=19.6%；（3）欲用98%的濃硫酸配制該濃度的稀硫酸200g，由于溶液在稀釋前后溶質的質量不變。設需要水的質量為y，（200g﹣y）×98%=200g×19.6% 解得：y=160g。