Question

8．興趣小組想測定某鐵合金中鐵的含量，做了如下實驗，稱取14克樣品，放入質量為50克的燒杯中，再往燒杯中加入100克足量的稀硫酸（雜質碳不與酸反應，也不溶于水），
并對燒杯進行了四次稱量，記錄數據如表：

反應時間	T0	T1	T2	T3
燒杯總質量（克）	164	163.8	163.6	163.6

求（1）反應產生的氫氣的質量是多少？
（2）該樣品中 鐵的質量分數是多少？
（3）反應后所得溶液中溶質質量分數是多少？（要求寫出計算過程，結果精確到0.1%）

Answer 1

分析 （1）由表中數據可知，當進行到T₂時，合金中的鐵和稀鹽酸完全反應，根據質量差可以計算生成氫氣的質量；
（2）根據生成氫氣的質量可以計算鐵的質量，進一步可以計算合金中鐵的質量分數．
（3）根據氫氣的質量可以計算硫酸亞鐵的質量，進一步可以計算反應后所得溶液中溶質質量分數．

解答 解：（1）由質量守恒定律可知，反應產生的氫氣的質量是164g-163.6g=0.4g
（2）設該14克樣品中鐵的質量是X，生成硫酸亞鐵質量為Y
Fe+H₂SO₄=FeSO₄+H₂↑
56              152      2
X               Y        0.4g
$\frac{56}{X}=\frac{152}{Y}=\frac{2}{0.4g}$
 X=11.2，Y=30.4g
 該樣品中鐵的質量分數是$\frac{11.2g}{14g}×100%$=80%；
（3）反應后所得溶液中溶質質量分數是$\frac{30.4g}{163.6g-50g-2.8g}×100%$=27.4%
答：（1）反應產生的氫氣的質量是0.4g；（2）該樣品中鐵的質量分數是80%；（3）反應后所得溶液中溶質質量分數是27.4%．

點評 解答本題的關鍵是能夠根據表中數據判斷反應進行的情況，再通過化學方程式進行計算便可得出正確的答案．