Question

14．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（烧杯的质量为44.1g）：

	甲	乙	丙
烧杯+稀硫酸	200g	150g	150g
加入的铁样品	9g	9g	14g
充分反应后，烧杯+剩余物	208.7g	158.7g	163.7g

请你认真分析数据，回答下列问题：
（1）乙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；（计算结果精确到0.1%）
（3）如果要计算这种稀硫酸中溶质的质量分数，则不能选择甲同学实验数据，理由是甲同学的实验中稀硫酸过量．

Answer 1

分析 由甲、乙可知，9g铁的样品和稀硫酸反应时都能够生成0.3g氢气，说明甲中稀硫酸过量；
由乙、丙可知，150g稀硫酸和铁的样品反应时都能够生成0.3g氢气，说明丙中铁的样品过量，进一步说明乙中的铁和稀硫酸恰好完全反应．

解答 解：（1）根据图中提供的数据可知，甲、乙可知，9g铁的样品和稀硫酸反应时都能够生成0.3g氢气，说明甲中稀硫酸过量；
乙、丙可知，150g稀硫酸和铁的样品反应时都能够生成0.3g氢气，说明丙中铁的样品过量，进一步说明乙中的铁和稀硫酸恰好完全反应．
故填：乙．
（2）设样品中铁的质量为x，
Fe+H₂SO₄═FeSO₄+H₂↑，
56              2
x           159g-158.7g
$\frac{56}{x}$=$\frac{2}{159g-158.7g}$，
x=8.4g，
样品中铁的质量分数为：$\frac{8.4g}{9g}$×100%=93.3%，
答：样品中铁的质量分数为93.3%．
（3）如果要计算这种稀硫酸中溶质的质量分数，则不能选择甲同学实验数据，理由是甲同学的实验中稀硫酸过量．
故填：甲；甲同学的实验中稀硫酸过量．

点评 差量法在计算中的应用很广泛，解答的关键是要分析出物质的质量差与要求的未知数之间的关系，再根据具体的数据求解．