Question

15．铁是常用的金属材料．兴趣小组的同学对某铁制品中铁的质量分数进行了测定． 称取3g铁屑，缓慢加入一定溶质质量分数的硫酸溶液，直到过量（假设除铁以外的物质都不与硫酸反应），实验数据如图所示． 请计算：
（1）该铁制品中铁的质量分数（最终结果保留到0.1%）； 
（2）所用硫酸溶液的溶质质量分数．（要求有计算的过程） 
（3）恰好完全反应时所得溶液的质量为多少？

Answer 1

分析 根据图中数据可知，反应生成了0.1g氢气，根据氢气的质量可以计算铁的质量、反应的硫酸的质量，进一步可以计算该铁制品中的铁的质量分数、所用硫酸溶液的溶质质量分数、反应后溶液的质量．

解答 解：由题图知，反应中生成氢气的质量为0.1g，恰好完全反应时消耗硫酸溶液的质量为25g
设3g铁屑中含铁的质量为x，参加反应的硫酸的质量为y
Fe+H₂SO₄=FeSO₄+H₂↑
56  98         2
x   y        0.1g
$\frac{56}{x}$=$\frac{98}{y}$=$\frac{2}{0.1g}$
x=2.8g
y=4.9g
所以铁制品中含铁的质量分数为：$\frac{2.8g}{3g}$×100%≈93.3%，
硫酸溶液的溶质质量分数为：$\frac{4.9g}{25g}$×100%=19.6%，
恰好完全反应所得溶液的质量=2.8g+25g-0.1g=27.7g．
故答案为：（1）该铁制品中铁的质量分数约为93.3%；
（2）所用硫酸溶液的溶质质量分数为19.6%；
（3）恰好完全反应时所得溶液的质量为27.7g．

点评 本题主要考查学生运用假设法和化学方程式进行计算和推断的能力，计算时要注意规范性和准确性．