Question

11．為測定某碳素鋼樣品中鐵的質量分數(shù)，現(xiàn)取一定質量的樣品粉末于質量為52.2g的燒杯中，然后緩慢加入一定質量的稀硫酸，當加稀硫酸質量為85g時，反應恰好完全（雜質不反應且產生的氣體全部逸出），反應過程中的質量關系如圖．完成下列問題：
（1）該實驗取用的樣品質量為23.4g．
（2）計算樣品中鐵的質量分數(shù)（寫出解題過程）．

Answer 1

分析 （1）實驗開始時燒杯及燒杯內物質碳素鋼樣品的總質量為75.6g，因此，總質量減去燒杯的質量即為取用的樣品質量；
（2）利用質量守恒定律可計算出鐵與硫酸恰好完全反應時放出氫氣的質量，由反應產生氫氣的質量，根據(jù)反應的化學方程式，計算參加反應的鐵的質量，所計算的鐵的質量與所取樣品質量比即為樣品中鐵的質量分數(shù)．

解答 解：（1）該實驗取用的樣品質量=75.6g-52.2g=23.4g
故答案為：23.4；
（2）根據(jù)質量守恒定律，恰好完全反應時放出氫氣的質量=85g+75.6g-159.8g=0.8g，設參加反應鐵的質量為x，則
Fe+H₂SO₄═FeSO₄+H₂↑
56                         2
x                          0.8g
$\frac{56}{x}$=$\frac{2}{0.8g}$
  x=22.4g
樣品中鐵的質量分數(shù)=$\frac{22.4g}{23.4g}$×100%≈95.7%
故答案為：95.7%．

點評 根據(jù)質量守恒定律，恰好完全反應時放出氫氣的質量=恰好完全反應時所加稀硫酸的質量+實驗開始時燒杯及燒杯內樣品的質量-恰好完全反應時燒杯與燒杯內物質的質量．