Question

有一份鐵的樣品（含有雜質(zhì)，雜質(zhì)不溶于水，也不與稀硫酸反應(yīng)）．為了解其組成，某同學(xué)進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)，所得數(shù)據(jù)如下：

實(shí)驗(yàn)	第一次	第二次	第三次
取用鐵的樣品的質(zhì)量/g	25g	25g	40g
取用稀硫酸的質(zhì)量/g	280g	200g	200g
充分反應(yīng)后，生成氫氣的質(zhì)量/g	0.5g	0.5g	0.5g

請(qǐng)你認(rèn)真分析數(shù)據(jù)，回答下列問(wèn)題：
（1）三次實(shí)驗(yàn)中，第

 

次所取用的稀硫酸與鐵樣品恰好完全反應(yīng)；
（2）計(jì)算樣品中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)；
（3）計(jì)算稀硫酸的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)．

Answer 1

考點(diǎn)：根據(jù)化學(xué)反應(yīng)方程式的計(jì)算,有關(guān)溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)的簡(jiǎn)單計(jì)算

專(zhuān)題：綜合計(jì)算（圖像型、表格型、情景型計(jì)算題）

分析：（1）由題意可知，雜質(zhì)不與稀硫酸發(fā)生反應(yīng)，而鐵與稀硫酸反應(yīng)生成硫酸亞鐵同時(shí)放出氫氣；
對(duì)比第一次、第二次的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，在增加了稀硫酸的量后，產(chǎn)生氫氣的質(zhì)量不變，說(shuō)明金屬已完全反應(yīng)，因此可得出反應(yīng)生成0.5g氫氣時(shí)需要金屬混合物25g；對(duì)比第二次與第三次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，所用稀硫酸量相同時(shí)，增加金屬混合物的量后，放出氫氣的質(zhì)量仍為0.5g，說(shuō)明產(chǎn)生0.5g氫氣時(shí)200g稀硫酸完全反應(yīng)；因此可得出生成0.5g氫氣時(shí)需要消耗200g稀硫酸；
（2）根據(jù)生成的0.5g氫氣計(jì)算出25g金屬混合物中的鐵的質(zhì)量，進(jìn)而求出樣品中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)即可；
（3）根據(jù)生成的0.5g氫氣計(jì)算出200g稀硫酸中硫酸的質(zhì)量，即可解決問(wèn)題．

解答：解：（1）由題意可知，雜質(zhì)不與稀硫酸發(fā)生反應(yīng)，而鐵與稀硫酸反應(yīng)生成硫酸亞鐵同時(shí)放出氫氣；
對(duì)比第一次、第二次的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，在增加了稀硫酸的量后，產(chǎn)生氫氣的質(zhì)量不變，說(shuō)明金屬已完全反應(yīng)，因此可得出反應(yīng)生成0.5g氫氣時(shí)需要金屬混合物25g；對(duì)比第二次與第三次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，所用稀硫酸量相同時(shí)，增加金屬混合物的量后，放出氫氣的質(zhì)量仍為0.5g，說(shuō)明產(chǎn)生0.5g氫氣時(shí)200g稀硫酸完全反應(yīng)；因此可得出生成0.5g氫氣時(shí)需要消耗200g稀硫酸；所以三次實(shí)驗(yàn)中，第二次所取用的稀硫酸與鐵樣品恰好完全反應(yīng)；故填：二；
（2）設(shè)生成0.5g氫氣需要鐵的質(zhì)量為x，硫酸的質(zhì)量為y
Fe+H₂SO₄=FeSO₄+H₂↑
56  98         2
x   y         0.5g

56

x

=

98

y

=

2

0.5g

x=14g
y=24.5g
樣品中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=

14g

25g

×100%=56%
（3）稀硫酸中溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)=

24.5g

200g

×100%=12.25%
答：（1）樣品中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為56%；（2）該稀硫酸中溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為12.25%．

點(diǎn)評(píng)：計(jì)算混合物中某成分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，一定要選取該成分完全反應(yīng)時(shí)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，以保證計(jì)算所得為該成分的全部質(zhì)量．