Question

某化学兴趣小组的同学对炼铁厂的生铁（只有铁与稀盐酸反应，杂质不与酸反应也不溶于水）进行分析，先称取11.6克生铁样品放入烧杯中，再加入200克的稀盐酸溶液，恰好完全反应后，称量烧杯内物质的总质量为211﹒2克 （不包括烧杯的质量，此时溶液不饱和）．求：
（1）根据质量守恒定律得出生成氢气的质量为多少？
（2）生铁样品中铁的质量分数为多少？（结果准确到0.1%）
（3）求烧杯中所得溶液中氯化亚铁的质量分数是多少？

Answer 1

解：（1）由于加入的11.6g样品和200g稀盐酸恰好反应，所得烧杯中的物质（不是指溶液）的质量为211.2g，质量减少了，根据反应可知过程中生成了氢气，所以根据质量守恒定律可得生成的氢气的质量为11.6g+200g-211.2g=0.4g．
设铁的质量是x，生成FeCl₂的质量是y
Fe+2HCl═FeCl₂+H₂↑
56 127 2
x y 0.4g
==，
x=11.2g
y=25.4g
生铁中铁的质量分数=×100%=96.6%
反应后溶液的质量为211.2g-（11.6g-11.2g）
所得溶液中氯化亚铁的质量分数=×100%=12.0%．
答：生成0.4g 氢气，生铁中含铁96.6%，所得溶液中FeCl₂的质量分数是12%．
分析：加入样品11.6g和200g稀盐酸，最后得到211.2g物质，质量减少了，这是生成的氢气的质量，根据质量守恒定律可得氢气的质量．从而进一步求算反应掉的铁的质量和生成的硫酸亚铁的质量，最后根据溶液的质量求算所得氯化亚铁的质量分数．
点评：在计算中，尤其是涉及到多个数据计算时，要尽量借助一个反应来完成计算，尤其不能借助计算后的结果进行计算，否则数据会误差太大或者容易出错．