Question

某课外活动小组，为了检测某生铁样品的质量，在实验室中称取生铁屑样品11.7g放入烧杯中，加入100g稀硫酸，加热，恰好完全反应（杂质不溶于水也不参加反应）．然后冷却、称量．反应后烧杯中物质的质量比反应前减少了0.4g．计算：
（1）生铁样品中铁的质量
（2）反应后所得溶液中溶质的质量分数．（结果精确到0.1%）

Answer 1

分析：根据质量守恒，反应后烧杯中物质的质量比反应前减少了0.4g，即反应生成氢气质量为0.4g；
因为生铁与稀硫酸恰好完全反应，生成硫酸亚铁，放出氢气，则反应后所得溶液为硫酸亚铁溶液．

解答：解：（1）设生铁样品中铁的质量为x，生成硫酸亚铁的质量为y
Fe+H₂SO₄=FeSO₄+H₂↑
56       152   2
x         y   0.4g
56：2=x：0.4g，解之得 x=11.2g
152：2=y：0.4g，解之得 y=30.4g
反应后溶液质量=11.2g+100g-0.4g=110.8g
则反应后所得溶液的溶质质量分数=

30.4g

110.8g

×100%≈27.4%
答：（1）生铁样品中铁的质量为11.2g；
（2）反应后所得溶液中溶质的质量分数约为27.4%．

点评：根据质量守恒，反应后溶液质量=生铁质量-杂质质量+稀硫酸质量-氢气质量=参加发生反应铁的质量+稀硫酸质量-氢气质量．