Question

19．为了测定某钢中铁的质量分数，某小组同学进行下列实验：取粉碎的钢样品10.0g放入烧杯中，将122.5g的稀硫酸分5次加入该烧杯中，充分反应后（假设杂质不溶于水，也不与酸反应），测得剩余固体质量数据记录如图：

次数	1	2	3	4	5
加入稀硫酸的质量/g	24.5	24.5	24.5	24.5	24.5
剩余固体的质量/g	7.9	5.8	3.7	1.6	0.2

（1）该钢样品中铁的质量分数为98%
（2）稀硫酸的溶质质量分数为多少？
（3）第三次加入硫酸充分反应后，所得溶液的质量为79.575gg．

Answer 1

分析 （1）由表中数据可知，第五次所加稀硫酸有剩余，即剩余的0.2g固体为杂质来分析解答；
（2）根据表中数据可知，每24.5g稀硫酸可与10g-7.9g=2.1g铁反应来分析解答；
（3）根据质量守恒定律来分解答即可．

解答 解：（1）该钢样品中铁的质量分数为：$\frac{10g-0.2g}{10g}$×100%=98%；
（2）设24.5g稀硫酸中溶质的质量为x，
 Fe+H₂SO₄═FeSO₄+H₂↑
 56  98 
2.1g  x
$\frac{56}{2.1g}=\frac{98}{x}$
x=3.675g
稀硫酸的溶质质量分数为：$\frac{3.675g}{24.5g}$×100%=15%；
（3）设第三次加入硫酸充分反应后，生成氢气质量为y；
    Fe+H₂SO₄═FeSO₄+H₂↑
    56              2
  10g-3.7g          y
  $\frac{56}{10g-3.7g}=\frac{2}{y}$ 
  y=0.225g
第三次加入硫酸充分反应后，所得溶液的质量为24.5g×3+（10g-3.7g）-0.225g=79.575g；
答案：（1）98%；
（2）稀硫酸的溶质质量分数为15%；
（3）79.575g．

点评 根据质量守恒定律，反应后后所得溶液质量=参加反应铁的质量+所加入的稀硫酸的质量-反应放出氢气的质量．