Question

3．实验室中不慎将Fe粉和Zn粉混合，但该混合粉末仍可以用于制备H₂，现取该粉末12.1g，加入足量H₂SO₄，收集到得H₂为0.4g，求混合粉末中Fe和Zn的质量分数各是多少？

Answer 1

分析 铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，锌与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气；由题意，Fe粉和Zn粉12.1g，加入足量H₂SO₄，收集到得H₂为0.4g，设混合粉末中Fe的质量为x，则Zn的质量为12.1g-x，据此结合反应的化学方程式进行分析解答．

解答 解：设混合粉末中Fe的质量为x，则Zn的质量为12.1g-x，铁与稀硫酸反应生成氢气的质量为a，锌与稀硫酸反应生成氢气的质量为b，
Fe+H₂SO₄═FeSO₄+H₂↑
56              2
x               a
Zn+H₂SO₄═ZnSO₄+H₂↑
65              2
12.1g-x         b
$\frac{56}{2}=\frac{x}{a}$            a=$\frac{x}{28}$
$\frac{65}{2}=\frac{12.1g-x}{b}$     b=$\frac{2（12.1g-x）}{65}$
$\frac{x}{28}$+$\frac{2（12.1g-x）}{65}$=0.4g     x=5.6g   
混合粉末中Fe的质量分数是$\frac{5.6g}{12.1g}×$100%≈46.3%．
混合粉末中Zn的质量分数是1-46.3%=53.7%．
答：混合粉末中Fe和Zn的质量分数分别是46.3%、53.7%．

点评 本题难度不大，掌握根据化学方程式的计算即可正确解答本题，解题时要注意解题的规范性．