Question

3．化学兴趣小组的同学对某炼铁厂生产的生铁（杂质不与酸反应）进行组成分析．其实验数据如下表．

实验步骤	相关数据
1称取生铁样品放入烧杯中	16g
2加入适量14.6%的盐酸	200.0g
3称取反应后烧杯中物质总质量	215.8g

实验后测得加入的生铁与盐酸恰好完全反应，根据表中数据，计算
（1）生成氢气质量．
（2）生铁中铁的质量分数．
（3）反应后所得溶液中溶质质量分数．

Answer 1

分析 （1）根据铁与盐酸反应放出氢气的特点，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；
（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；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氯化亚铁溶液，根据反应的化学方程式，由氢气质量计算出生成的氯化亚铁的质量，利用质量守恒定律计算出恰好完全反应后所得溶液质量，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．

解答 解：生成氢气的质量为：200g+16g-215.8g=0.2g；
设参与反应的Fe的质量为x，生成氯化亚铁质量为y，
Fe+2HCl═FeCl₂+H₂↑
56        127  2
x          y   0.2g
$\frac{56}{x}=\frac{127}{y}=\frac{2}{0.2g}$
x=5.6g，
y=12.7g
生铁的纯度为：$\frac{5.6g}{16g}$×100%=35%；
反应后所得溶液中溶质的质量分数为：$\frac{12.7g}{200g+5.6g-0.2g}$×100%=6.2%．
故答案为：（1）生成氢气的质量为0.2g；
（2）生铁的纯度为35%；
（3）反应后所得溶液中溶质的质量分数6.2%．

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．