Question

5．某一铁合金11.5克，放入盛有100克稀盐酸的烧杯中，恰好完全反应，称得烧杯内剩余物质的质量为111.1克（合金中金属只有铁，杂质不与稀盐酸反应）．
（1）通过计算确定铁合金中铁的质量分数？
（2）稀盐酸溶液中溶质的质量分数为多少？

Answer 1

分析 分析所发生的反应，可发现反应后总质量减轻是由于生成了气体氢气，根据质量守恒定律可求出氢气的质量．然后利用氢气的质量，根据反应的化学方程式，计算恰好完全反应时锌的质量，最后使用质量分数的计算公式，求出铁合金中铁的质量分数．利用方程式即可求出反应的氯化氢的质量，进而可得稀盐酸溶液中溶质的质量分数．

解答 解：
由质量守恒定律定律可知该反应生成的氢气质量是：11.5g+100g-111.1g=0.4g；
设样品中Fe的质量为x，反应的氯化氢的质量是y
Fe+2HCl═FeCl₂+H₂↑
56   73         2
x    y         0.4g
$\frac{56}{x}=\frac{73}{y}=\frac{2}{0.4g}$
x=11.2g
y=14.6g
（1）铁合金中铁的质量分数=$\frac{11.2g}{11.5g}×$100%≈97.3%；
（2）稀盐酸溶液中溶质的质量分数为：$\frac{14.6g}{100g}×$100%=14.6%
答案：
（1）铁合金中铁的质量分数为97.3%；
（2）稀盐酸溶液中溶质的质量分数为14.6%．

点评 根据化学方程式进行计算时，只能使用纯净物的质量进行计算，而不能把混合物的质量直接代入化学方程式进行计算，质量守恒定律在计算中的运用是化学计算的一个常见内容，一般的规律是依据质量的变化求出某一生成的质量，再结合反应方程式分析解答．