Question

某课外兴趣小组对一批铁样品（含有杂质，杂质不溶于水，也不与稀硫酸反应）进行分析，甲、乙、丙三位同学分别进行实验，其中只有一位同学所取用的稀硫酸与铁样品恰好完全反应．实验数据如下表：

	甲	乙	丙
稀硫酸的质量（g）	200	300	200
加入的铁样品的质量（g）	12	12	20
充分反应后，生成气体的质量（g）	0.4	0.4	0.4

请你认真分析数据，回答下列问题：
（1）

 

同学所取用的稀硫酸与铁样品恰好完全反应；
（2）计算样品中铁的质量分数；
（3）计算恰好完全反应后所得溶液中溶质的质量分数．（计算结果精确到0.1%）

Answer 1

分析：（1）根据图表可知，三位同学的实验结果都生成了0.4g气体，又由已知条件“其中只有一位同学所取用的稀硫酸与铁样品恰好完全反应”可知，所用样品最少的同学所取用的稀硫酸与铁样品恰好完全反应；
（2）（3）根据铁与硫酸反应的化学方程式和生成的其氢气的质量，列出比例式，就可计算出样品中铁的质量和生成的FeSO₄的质量．然后根据质量分数公式计算即可．

解答：解：（1）由分析可知，所用样品最少的同学所取用的稀硫酸与铁样品恰好完全反应．故答案为：甲；
（2）（3）解：设样品中铁的质量为x，生成的FeSO₄的质量为y，
Fe+H₂SO₄=FeSO₄+H₂↑
56        152  2
x         y   0.4g
∴

56

2

=

x

0.4g

解得：x=

56×0.4g

2

=11.2g，

11.2g

12g

×100%≈93.3%

152

2

=

y

0.4g

y=30.4g，
溶液中溶质质量分数=

30.4g

200g+11.2g-0.4g

×100%≈14.4%．
答：样品中铁的质量分数为93.3%．生成的FeSO₄溶液的质量分数为14.4%．

点评：本题主要考查学生运用化学方程式和质量分数公式进行计算的能力．