Question

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6.0克，放入烧杯中，向其中加入65.0克稀硫酸，恰好完全反应（假设杂质不参加反应）。测得实验数据如下：

	反应前	反应后
烧杯及其中物质的质量	97.0克	96.8克

请你完成有关计算（结果保留0.1%）：
（1）      生铁样品的质量分数是多少？
（2）      反应后所得溶液中溶质的质量分数是多少？

Answer 1

（1）93.3%  （2）21.6%

（1）根据质量守恒定律，反应前后所加样品及稀硫酸质量和的差值即反应放出氢气的质量；
（2）根据反应的化学方程式，由放出氢气质量计算生铁样品中铁的质量，该质量与样品质量比可计算生铁样品中铁的质量分数；
（3）反应后所得硫酸亚铁溶液的质量可由质量守恒定律求得，而硫酸亚铁的质量可通过化学方程式，由氢气质量求得，二者质量比可计算反应后所得溶液中溶质的质量分数．
解：氢气的质量为97.0g-96.8g=0.2g
设生铁中纯铁的质量为X，生成FeSO₄的质量为Y
Fe + H₂SO₄ = FeSO₄ + H₂↑
56          152     2
X           Y       0.2g
X=5.6g   y=15.2g 
Fe%="5.6g÷" 6.0g× 100%= 93.3%
FeSO₄%="15.2g/(5.6g+65.0g-0.2g)" ×100%= 21.6%