Question

有一份鐵粉與銅粉混合物的樣品，為了解其組成，某同學進行了如下實驗，所得數據如下：

實驗	第一次	第二次	第三次
取用金屬混合物的質量/g	20	20	40
取用稀硫酸的質量/g	200	250	200
金屬混合物與稀硫酸反應 生成氫氣的質量/g	0.4	0.4	0.4

試計算：
（1）金屬混合物中鐵的質量分數．
（2）該稀硫酸中溶質質量分數．

Answer 1

分析：由金屬的活動性可知，銅不與稀硫酸發生反應，而鐵與稀硫酸反應生成硫酸亞鐵同時放出氫氣；
對比第一次、第二次的實驗數據，在增加了稀硫酸的量后，產生氫氣的質量不變，說明金屬已完全反應，因此可得出反應生成0.4g氫氣時需要金屬混合物20g；
對比第一次與第三次實驗數據，所用稀硫酸量相同時，增加金屬混合物的量后，放出氫氣的質量仍為0.4g，說明產生0.4g氫氣時200g稀硫酸完全反應；因此可得出生成0.4g氫氣時需要消耗200g稀硫酸；
根據生成的0.4g氫氣計算出20g金屬混合物中的鐵的質量和200g稀硫酸中硫酸的質量，即可解決問題．

解答：解：設生成0.4g氫氣需要鐵的質量為x，硫酸的質量為y
Fe+H₂SO₄=FeSO₄+H₂↑
56  98         2
x   y         0.4g

56

x

=

2

04．g

x=11.2g

98

y

=

2

0.4g

y=19.6g
金屬混合物中鐵的質量分數=

11.2g

20g

×100%=56%
稀硫酸中溶質質量分數=

19.6g

200g

×100%=9.8%
答：（1）金屬混合物中鐵的質量分數為56%；（2）該稀硫酸中溶質質量分數為9.8%．

點評：計算混合物中某成分的質量分數，一定要選取該成分完全反應時的實驗數據進行計算，以保證計算所得為該成分的全部質量．