Question

3．實驗室中不慎將Fe粉和Zn粉混合，但該混合粉末仍可以用于制備H₂，現取該粉末12.1g，加入足量H₂SO₄，收集到得H₂為0.4g，求混合粉末中Fe和Zn的質量分數各是多少？

Answer 1

分析 鐵與稀硫酸反應生成硫酸亞鐵和氫氣，鋅與稀硫酸反應生成硫酸鋅和氫氣；由題意，Fe粉和Zn粉12.1g，加入足量H₂SO₄，收集到得H₂為0.4g，設混合粉末中Fe的質量為x，則Zn的質量為12.1g-x，據此結合反應的化學方程式進行分析解答．

解答 解：設混合粉末中Fe的質量為x，則Zn的質量為12.1g-x，鐵與稀硫酸反應生成氫氣的質量為a，鋅與稀硫酸反應生成氫氣的質量為b，
Fe+H₂SO₄═FeSO₄+H₂↑
56              2
x               a
Zn+H₂SO₄═ZnSO₄+H₂↑
65              2
12.1g-x         b
$\frac{56}{2}=\frac{x}{a}$            a=$\frac{x}{28}$
$\frac{65}{2}=\frac{12.1g-x}{b}$     b=$\frac{2（12.1g-x）}{65}$
$\frac{x}{28}$+$\frac{2（12.1g-x）}{65}$=0.4g     x=5.6g   
混合粉末中Fe的質量分數是$\frac{5.6g}{12.1g}×$100%≈46.3%．
混合粉末中Zn的質量分數是1-46.3%=53.7%．
答：混合粉末中Fe和Zn的質量分數分別是46.3%、53.7%．

點評 本題難度不大，掌握根據化學方程式的計算即可正確解答本題，解題時要注意解題的規范性．