Question

【题目】生铁是铁和碳的合金。为测定某炼铁厂生产的生铁样品中铁的质量分数，化学兴趣小组的同学称得该生铁样品6.0g ，放入烧杯中，向其中加入65g 稀硫酸，恰好完全反应(Fe+H2SO4=FeSO4+ H2↑) （假设杂质不参与反应）。测得的实验数据如下：

请你完成有关计算（结果保留一位小数）：
（1）硫酸中H:S:O的元素质量比是。
（2）反应放出的氢气是g 。
（3）生铁样品的质量分数是多少？
（4）反应后所得溶液中溶质的质量分数是多少？

Answer 1

【答案】
（1）2：32：64
（2）0.2g
（3）解：设生铁样品中铁的质量为x，

Fe+H2SO4= FeSO4+	H2↑
56	2
x	0.2g

= 解得x= 5.6g

生铁样品的质量分数是： ×100%=93.3%

（4）解：设反应后所得溶液中溶质的质量是y

Fe+H2SO4=	FeSO4+	H2↑
	152	2
	y	0.2g

= 解得y=15.2g

反应后所得溶液的质量是：5.6g+65g-0.2g=70.3g

反应后所得溶液中溶质的质量分数是： ×100%=21.6%

【解析】（1）硫酸中各元素质量比是：H:S:O=(1×2)：32:(16×4)=2:32：64。物质中各元素的质量比是相对原子质量和的比；
（2）因为反应在烧杯中进行，生成的气体逸散到空气中去了，根据质量守恒定律，可判断反应前后质量差为恰好完全反应时所产生的氢气质量；故反应前后的差量是生成氢气的质量：97.0g-96.8g=0.2g
(2）根据反应的化学方程式，由恰好完全反应时生成氢气的质量计算所消耗铁的质量量；铁的质量与样品的质量比可计算生铁样品的质量分数；
（3）恰好完全反应后所得溶液为硫酸化亚铁溶液，根据反应的化学方程式，由氢气质量计算出生成的硫酸亚铁的质量，利用质量守恒定律计算出恰好完全反应后所得溶液质量(把所有反应物的质量加起来减去气体的质量），然后利用溶液中溶质质量分数计算公式求出反应后所得溶液中溶质的质量分数。
【考点精析】利用质量守恒定律及其应用和根据化学反应方程式的计算对题目进行判断即可得到答案，需要熟知①质量守恒定律只适用于化学变化，不适用于物理变化；②不参加反应的物质质量及不是生成物的物质质量不能计入“总和”中；③要考虑空气中的物质是否参加反应或物质（如气体）有无遗漏；各物质间质量比=系数×相对分子质量之比．