Question

某課外活動小組，為了檢測某生鐵樣品的質量，在實驗室中稱取生鐵屑樣品11.7g放入燒杯中，加入100g稀硫酸，加熱，恰好完全反應（雜質不溶于水也不參加反應）．然后冷卻、稱量．反應后燒杯中物質的質量比反應前減少了0.4g．計算：
（1）生鐵樣品中鐵的質量
（2）反應后所得溶液中溶質的質量分數．（結果精確到0.1%）

Answer 1

解：（1）設生鐵樣品中鐵的質量為x，生成硫酸亞鐵的質量為y
Fe+H₂SO₄=FeSO₄+H₂↑
56 152 2
x y 0.4g
56：2=x：0.4g，解之得 x=11.2g
152：2=y：0.4g，解之得 y=30.4g
反應后溶液質量=11.2g+100g-0.4g=110.8g
則反應后所得溶液的溶質質量分數=×100%≈27.4%
答：（1）生鐵樣品中鐵的質量為11.2g；
（2）反應后所得溶液中溶質的質量分數約為27.4%．
分析：根據質量守恒，反應后燒杯中物質的質量比反應前減少了0.4g，即反應生成氫氣質量為0.4g；
因為生鐵與稀硫酸恰好完全反應，生成硫酸亞鐵，放出氫氣，則反應后所得溶液為硫酸亞鐵溶液．
點評：根據質量守恒，反應后溶液質量=生鐵質量-雜質質量+稀硫酸質量-氫氣質量=參加發生反應鐵的質量+稀硫酸質量-氫氣質量．