Question

用一塊含雜質2.1%的生鐵28.6克（假設雜質不參加化學反應）與溶質質量分數為20%的稀硫酸溶液恰好完全反應：Fe+H₂S0₄=FeS0₄+H₂↑，過濾．求：
（1）該生鐵塊含純鐵多少克？
（2）反應生成氫氣多少克？
（3）反應需要此稀硫酸溶液多少克？
（4）反應后所得濾液的溶質質量分數是多少？
（5）用98%的濃硫酸（密度為1.84g?cm^-3）100毫升，可以配制此20%的稀硫酸多少克？（計算結果不為整數的保留一位小數）

Answer 1

解：（1）該生鐵塊含純鐵的質量為：28.6g×（1-2.1%）≈28.0g；
（2）設反應生成氫氣質量是x，反應的硫酸的質量是y，生成硫酸亞鐵的質量是z
Fe+H₂S0₄=FeS0₄+H₂↑
56 98 152 2
28g y z x

x=1g y=49g z=76g
（3）反應需要此稀硫酸溶液的質量是=245g；
（4）反應后所得濾液的溶質質量分數是：×100%≈27.9%；
（5）依據設可配置此20%的稀硫酸的質量是w
100mL×1.84g/mL×98%=w×20%
w=901.6g
答：（1）該生鐵塊含純鐵28.0克；（2）反應生成氫氣1克；（3）反應需要此稀硫酸溶液245克；（4）反應后所得濾液的溶質質量分數是27.9%（5）用98%的濃硫酸（密度為1.84g?cm^-3）100毫升，可以配制此20%的稀硫酸901.6克．
分析：（1）根據生鐵的含鐵質量分數進行計算；
（2）依據鐵的質量利用方程式Fe+H₂S0₄=FeS0₄+H₂↑可求氫氣的質量；
（3）依據鐵的質量利用方程式Fe+H₂S0₄=FeS0₄+H₂↑可求硫酸的質量，而后利用硫酸的溶質質量分數可求溶液的質量；
（4）依據鐵的質量利用方程式Fe+H₂S0₄=FeS0₄+H₂↑可求生成的硫酸亞鐵的質量，而后求出反應后溶液的質量（鐵的質量+硫酸溶液的質量-氫氣的質量），即可得溶液的溶質質量分數；
（5）依據溶液稀釋前后溶質的質量不變分析解答；
點評：本題主要考查含雜質物質的化學方程式計算和溶質質量分數的計算，難度不大但較為繁瑣；