Question

16．某課外興趣小組對一批鐵樣品（含有雜質(zhì)，雜質(zhì)不溶于水，也不與稀硫酸反應(yīng)）進行分析．甲、乙、丙三名同學(xué)分別進行實驗，其中只有一名同學(xué)所取用的稀硫酸與鐵樣品中的鐵恰好完全反應(yīng)．實驗數(shù)據(jù)如下表：

		甲	乙	丙
①	燒杯+稀硫酸	200	150g	150g
②	加入的鐵樣品	9g	9g	18g
③	充分反應(yīng)后，燒杯+剩余物	208.7g	158.7g	167.7g

（1）哪名同學(xué)所取用的稀硫酸與鐵樣品的鐵恰好完全反應(yīng)？
（2）計算樣品中鐵的質(zhì)量分數(shù)．（結(jié)果精確到0.1%）
（3）計算恰好完全反應(yīng)后所得溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)（燒杯的質(zhì)量為25.4g，計算結(jié)果精確到0.1%）【相對原子質(zhì)量：Fe-56  H-1  O-16  S-32】

Answer 1

分析 （1）甲、乙比較說明9g鐵樣品完全反應(yīng)能產(chǎn)生0.3g氫氣；乙、丙比較說明150g稀硫酸完全反應(yīng)生成0.3g氫氣，因此可以判斷乙同學(xué)所取用的稀硫酸與鐵樣品恰好完全反應(yīng)．
（2）由氫氣的質(zhì)量根據(jù)鐵與硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式可以計算出樣品中鐵的質(zhì)量，進而計算出鐵的質(zhì)量分數(shù)．
（3）由氫氣的質(zhì)量根據(jù)鐵與硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式可以計算出反應(yīng)后生成的硫酸亞鐵的質(zhì)量，進而計算出恰好完全反應(yīng)后所得溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)．

解答 解：（1）甲、乙比較說明9g鐵樣品完全反應(yīng)能產(chǎn)生0.3g氫氣；乙、丙比較說明150g稀硫酸完全反應(yīng)生成0.3g氫氣，因此可以判斷乙同學(xué)所取用的稀硫酸與鐵樣品恰好完全反應(yīng)．
（2）生成氫氣的質(zhì)量為：150g+9g-158.7g=0.3g．
設(shè)Fe的質(zhì)量為x，F(xiàn)eSO₄的質(zhì)量為y．
Fe+H₂SO₄═FeSO₄+H₂↑
56        152    2
x          y    0.3g
則$\frac{56}{x}=\frac{152}{y}=\frac{2}{0.3g}$，解得：x═8.4g，y=22.8g．
（2）樣品中鐵的質(zhì)量分數(shù)為：$\frac{8.4g}{9g}$×100%=93%
（3）所得溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)為：$\frac{22.8g}{150g+8.4g-0.3g-25.4g}$×100%═17%
答：（1）乙同學(xué)所取用的稀硫酸與鐵樣品恰好完全應(yīng)；
（2）樣品中鐵的質(zhì)量分數(shù)為93%；
（3）恰好完全反應(yīng)后所得溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)為17%．

點評 此題是根據(jù)化學(xué)方程式的計算題，而且題中的數(shù)據(jù)是以表格的形式給出的，所以此題的關(guān)鍵是通過觀察、分析和比較表格中的多組數(shù)據(jù)，找出有用數(shù)據(jù)來進行解題．