Question

9．為測(cè)定某含鐵樣品中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，現(xiàn)取一定質(zhì)量的樣品粉末于質(zhì)量為50g的燒杯中，然后逐步加入一定質(zhì)量分?jǐn)?shù)的稀硫酸，當(dāng)加入439.8g稀硫酸時(shí)反應(yīng)恰好完全（樣品中雜質(zhì)不與稀硫酸反應(yīng)），加入稀硫酸的質(zhì)量與燒杯及燒杯內(nèi)物質(zhì)的總質(zhì)量的關(guān)系如圖所示，計(jì)算：
（1）該實(shí)驗(yàn)取用的樣品質(zhì)量為20g．
（2）樣品中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．
（3）反應(yīng)結(jié)束以后濾液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．（計(jì)算結(jié)果精確到小數(shù)點(diǎn)后一位）

Answer 1

分析 鐵與稀硫酸反應(yīng)生成硫酸亞鐵溶液和氫氣，由加入稀硫酸的質(zhì)量與燒杯及燒杯內(nèi)物質(zhì)的總質(zhì)量的關(guān)系圖，根據(jù)質(zhì)量守恒定律，燒杯內(nèi)質(zhì)量的減少的質(zhì)量即生成的氫氣質(zhì)量，據(jù)此根據(jù)反應(yīng)的化學(xué)方程式列式計(jì)算出參加反應(yīng)鐵的質(zhì)量、生成硫酸亞鐵的質(zhì)量，進(jìn)而計(jì)算出樣品中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)、反應(yīng)結(jié)束以后濾液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．

解答 解：（1）該實(shí)驗(yàn)取用的樣品質(zhì)量為70g-50g=20g．
（2）由質(zhì)量守恒定律，生成氫氣的質(zhì)量為70g+439.8g-509.2g=0.6g．
設(shè)參加反應(yīng)鐵的質(zhì)量為x，生成硫酸亞鐵的質(zhì)量為y，
Fe+H₂SO₄═FeSO₄+H₂↑
56        152   2
x          y   0.6g
$\frac{56}{2}=\frac{x}{0.6g}$     x=16.8g
樣品中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為$\frac{16.8g}{20g}$×100%=84%．
（3）$\frac{152}{2}=\frac{y}{0.6g}$      y=45.6g
反應(yīng)結(jié)束以后濾液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為$\frac{45.6g}{16.8g+439.8g-0.6g}$×100%=10%．
答：（1）20；（2）樣品中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為84%；（3）反應(yīng)結(jié)束以后濾液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%．

點(diǎn)評(píng) 本題難度不大，掌握利用化學(xué)方程式與溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)的綜合計(jì)算即可正確解答本題，根據(jù)質(zhì)量守恒定律計(jì)算出氫氣的質(zhì)量是正確解答本題的前提和關(guān)鍵．