Question

18．校课外兴趣小组的同学们去潍坊某钢铁长生铁样品进行实验：将四份不同质量的生铁样品（假定其中只含单质铁和单质碳）分别加到100g质量分数相同的稀硫酸中，充分反应后，测得的实验数据如表（已知：在标准状况下，22.4LH₂的质量为2g）

实验序号	1	2	3	4
生铁样品的质量/g	2.88	5.76	9.24	10.28
生成H2的体积（标准状况下）/L	1.12	2.24	3.36	m

通过计算回答下列问题：（提示：H-1   O-16   S-32   Fe-56）
①上述表格中m的值为3.36．
②根据表中数据计算铁样品中铁的质量分数．

Answer 1

分析 由第1、2两次可知2.88g样品只能生成1.12L氢气，所以5.76g生成2.24L氢气，8.64g能生成3.36L氢气，再进行进一步计算．，根据样品全部参加反应的那一次进行计算，算出铁样品中铁的质量分数．

解答 解：（1）由第1、2两次可知2.88g样品只能生成1.12L氢气，所以5.76g生成2.24L氢气，8.64g能生成3.36L氢气，结果图示中表明是9.24g生铁样品与100g硫酸反应得到3.36L氢气，这说明生铁样品过量，硫酸已经被全部反应完，所以再加入生铁生成氢气的量也不会变，所以m值为3.36L．故填：3.36；
（2）设2.88g铁样品中铁的质量为x，生成H₂的质量为：$\frac{1.12L}{22.4L}×2g$=0.1g
Fe+H₂SO₄═FeSO₄+H₂↑
56             2
x             0.1g
$\frac{56}{2}=\frac{x}{0.1g}$
x=2.8g
铁样品中铁的质量分数：$\frac{2.8g}{2.88g}×100%$=97.2%．
答：铁样品中铁的质量分数为97.2%．

点评 解答本题的关键是根据图表中的数据计算出第3次生铁已过量，再进行进一步计算．