Question

課外小組對一批鐵樣品（含有雜質，雜質不溶于水，也不與稀硫酸反應）進行分析，甲、乙、丙三位同學分別進行實驗，實驗數據如下表：

	甲	乙	丙
燒杯+稀硫酸	150g	100g	100g
加入的鐵樣品	6g	6g	10g
充分反應后，燒杯+剩余物	155.8g	105.8g	109.8g

請認真分析數據，回答下列問題：
（1）三位同學中

乙

（填甲、乙或丙）所取的稀硫酸與鐵樣品恰好完全反應；
（2）計算樣品中鐵的質量分數；
（3）計算恰好完全反應后所得溶液中溶質的質量分數．（燒杯的質量為25.4g）

Answer 1

分析：（1）根據質量守恒定律、圖表信息，三位同學的實驗結果都生成了0.2g氣體，推斷所用樣品最少的同學所取用的稀硫酸與鐵樣品恰好完全反應；
（2）（3）根據鐵與硫酸反應的化學方程式和生成的其氫氣的質量，列出比例式，就可計算出樣品中鐵的質量和生成的FeSO₄的質量．然后根據質量分數公式計算即可．

解答：解：（1）由分析可知，所用樣品最少的同學所取用的稀硫酸與鐵樣品恰好完全反應．故答案為：乙；
（2）（3）解：設樣品中鐵的質量為x，生成的FeSO₄的質量為y，
Fe+H₂SO₄=FeSO₄+H₂↑
56       152   2
x        y    0.2g

56

2

=

x

0.2g

      解得 x=5.6 g    樣品中鐵的質量分數為：

5.6g

6g

×100%=93.3%；

152

2

=

y

0.2g

    解得  y=15.2 g
溶液中溶質質量分數=

15.2g

100g+5.6g-0.2g

×100%≈14.4%．
答：樣品中鐵的質量分數為93.3%．生成的FeSO4溶液的質量分數為14.4%．

點評：本題主要考查學生運用化學方程式和質量分數公式進行計算的能力，溶液和化學反應融合的題目，是綜合性的題型，要求比較高．通常學生在計算時常常會忽視了實際參加反應的是溶液中溶質的質量，這就要求學生足夠細心、會分析、且條理分明．