Question

學校課外活動小組為了測定鋼鐵廠生鐵樣品中鐵的質量分數，取生鐵樣品5.8g放入燒杯中，再加入50g稀硫酸，恰好完全反應（雜質不溶于水也不參加反應），燒杯中剩余物質的總質量為55.6g，試計算：
（1）產生氫氣的質量；
（2）該生鐵樣品中鐵的質量分數（精確到0.1%下同）；
（3）反應后的溶液中溶質的質量分數．

Answer 1

解：（1）生成氫氣的質量為：5.8g+50g-55.6g=0.2g；
（2）設參加反應鐵的質量為x，生成FeSO₄質量為y，
Fe+H₂SO₄═FeSO₄+H₂↑
56--------152-----2
x----------y-----0.2g
∴，
解之得：x=5.6g，y=15.2g，
該生鐵樣品中鐵的質量分數=×100%≈96.6%；
（3）反應后的溶液的質量為：55.6g-（5.8g-5.6g）=55.4g，
反應后的溶液中溶質的質量分數為：×100%≈27.4%．
答：（1）產生氫氣的質量為0.2g；
（2）該生鐵樣品中鐵的質量分數為96.6%；
（3）反應后的溶液中溶質的質量分數為27.4%．
分析：（1）根據質量守恒定律，在化學反應中，參加反應前各物質的質量總和等于反應后生成各物質的質量總和．因為生成的氣體逸出，所以產生氫氣的質量=反應前各物質的質量總和-反應后生成各物質的質量總和；
（2）根據鐵與稀硫酸反應的化學方程式和生成的氣體質量，列出比例式，即可計算出參加反應鐵的質量和生成FeSO₄質量；
（3）利用（2）中計算出的溶質質量（即生成FeSO₄質量），根據溶質質量分數=×100%計算即可．
點評：本題主要考查學生利用化學方程式和溶質質量分數公式進行計算的能力．