Question

學校課外活動小組為了測定鋼鐵廠生鐵樣品中鐵的質(zhì)量分數(shù)，取生鐵樣品5.8g放入燒杯中，再加入50g稀硫酸，恰好完全反應(yīng)（雜質(zhì)不溶于水也不參加反應(yīng)），燒杯中剩余物質(zhì)的總質(zhì)量為55.6g，試計算：
（1）產(chǎn)生氫氣的質(zhì)量；
（2）該生鐵樣品中鐵的質(zhì)量分數(shù)（精確到0.1%下同）；
（3）反應(yīng)后的溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)．

Answer 1

解：（1）生成氫氣的質(zhì)量為：5.8g+50g-55.6g=0.2g；
（2）設(shè)參加反應(yīng)鐵的質(zhì)量為x，生成FeSO₄質(zhì)量為y，
Fe+H₂SO₄═FeSO₄+H₂↑
56--------152-----2
x----------y-----0.2g
∴，
解之得：x=5.6g，y=15.2g，
該生鐵樣品中鐵的質(zhì)量分數(shù)=×100%≈96.6%；
（3）反應(yīng)后的溶液的質(zhì)量為：55.6g-（5.8g-5.6g）=55.4g，
反應(yīng)后的溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)為：×100%≈27.4%．
答：（1）產(chǎn)生氫氣的質(zhì)量為0.2g；
（2）該生鐵樣品中鐵的質(zhì)量分數(shù)為96.6%；
（3）反應(yīng)后的溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)為27.4%．
分析：（1）根據(jù)質(zhì)量守恒定律，在化學反應(yīng)中，參加反應(yīng)前各物質(zhì)的質(zhì)量總和等于反應(yīng)后生成各物質(zhì)的質(zhì)量總和．因為生成的氣體逸出，所以產(chǎn)生氫氣的質(zhì)量=反應(yīng)前各物質(zhì)的質(zhì)量總和-反應(yīng)后生成各物質(zhì)的質(zhì)量總和；
（2）根據(jù)鐵與稀硫酸反應(yīng)的化學方程式和生成的氣體質(zhì)量，列出比例式，即可計算出參加反應(yīng)鐵的質(zhì)量和生成FeSO₄質(zhì)量；
（3）利用（2）中計算出的溶質(zhì)質(zhì)量（即生成FeSO₄質(zhì)量），根據(jù)溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)=×100%計算即可．
點評：本題主要考查學生利用化學方程式和溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)公式進行計算的能力．