Question

同學(xué)們采集了一些生鐵樣品（所含雜質(zhì)既不溶于水也不與稀硫酸反應(yīng)），采用電子天平進(jìn)行分析．稱得錐形瓶的質(zhì)量為44.1g，生鐵樣品的質(zhì)量為9g．在錐形瓶中加入足量稀硫酸后，電子天平記錄數(shù)據(jù)如如圖所示．請分析數(shù)據(jù)，回答
下列問題：
（1）產(chǎn)生氫氣的質(zhì)量為

 

g．
（2）樣品中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)（寫出計算過程）．
（3）反應(yīng)后所得溶液中硫酸亞鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)（寫出計算過程）．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)質(zhì)量守恒定律，產(chǎn)生氫氣的質(zhì)量=反應(yīng)前物質(zhì)質(zhì)量總和-反應(yīng)后物質(zhì)質(zhì)量總和；
（2）由圖示數(shù)據(jù)可知，剩余物質(zhì)質(zhì)量為158.7g時，反應(yīng)已完全．根據(jù)鐵與稀硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式和生成氫氣的質(zhì)量，列出比例式，就可計算出樣品中鐵的質(zhì)量，然后根據(jù)“樣品中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=

樣品中鐵的質(zhì)量

生鐵樣品的質(zhì)量

×100%”計算即可；
（3）反應(yīng)后所得溶液中的溶質(zhì)是亞硫酸鐵，溶液質(zhì)量為：完全反應(yīng)后電子天平示數(shù)-雜質(zhì)質(zhì)量-錐形瓶的質(zhì)量；然后根據(jù)“溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)=

溶質(zhì)質(zhì)量

溶液質(zhì)量

×100%”計算即可．

解答：解：（1）根據(jù)質(zhì)量守恒定律，產(chǎn)生氫氣的質(zhì)量=159.0g-158.7g=0.3g；故答案為：0.3g；
（2）設(shè)反應(yīng)的鐵的質(zhì)量為x，生成的硫酸亞鐵的質(zhì)量為y，
Fe+H₂SO₄═FeSO₄+H₂↑
56        152   2
x          y   0.3g
∴

56

2

=

x

0.3g

，

152

2

=

y

0.3g

，
解之得；x=

0.3g×56

2

=8.4g；
y=

0.3g×152

2

=22.8g；
則鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：

8.4g

9g

×100%≈93.3%；
（3）硫酸亞鐵溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：

22.8g

158.7g-(9g-8.4g)-44.1g

×100%=20%．
答：樣品中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為93.3%，硫酸亞鐵的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%．

點評：本題主要考查學(xué)生利用化學(xué)方程式和溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)公式進(jìn)行計算的能力．根據(jù)質(zhì)量守恒定律，可以計算出生成氣體的質(zhì)量，再利用化學(xué)方程式進(jìn)行計算，問題就很好解決．