Question

科学兴趣小组的同学在老师的指导下，对用铁碳合金制作的校徽中单质铁的含量进行了测定．他们将几枚旧校徽样品进行粉碎处理，四组同学各取6.0克粉末样品置于烧杯中，然后加人一定体积的稀硫酸，完全反应后，对烧杯中剩余固体进行称量．相关的实验数据记录如下：

组别编号	样品质量（g）	加入稀硫酸体积（mL）	剩余固体质量（g）
1	6.0	40.0	0.4
2	6.0	40.0	0.4
3	6.0	50.0	0.6
4	6.0	50.0	0.4

（1）分析上表数据可知，编号为______组的同学其剩余固体质量的数据不合理．
（2）①根据第1组同学记录的数据计算，6.0克样品跟稀硫酸完全反应能产生氢气多少克？
②该校徽样品中单质铁的质量分数为多少？（答案保留1位小数）．
（3）如果旧校徽已生锈，①中计算产生的氢气质量将比实验得到的氢气质量要大．你认为要准确地测得样品中单质铁的含量，前面实验中称量“剩余固体质量”应该改成称量下列中的哪一项？______（填字母）
A．加人稀硫酸的质量
B．反应完全后烧杯中所有物质的质量
C．加人稀硫酸的质量和反应完全后烧杯中所有物质的质量．

Answer 1

解：（1）向6克样品中加入40克稀硫酸，剩余固体0.4克，剩余固体中一定有碳，可能还有剩余的铁；向6克样品中加入50克稀硫酸，剩余固体的质量只能比0.4克少，或者为0.4克，绝对不可能比0.4克大．故答案为：3；
（2 ）根据表中数据可知参加反应铁的质量=6.0 g一0.4 g=5.6g
设6.0克样品跟稀硫酸完全反应产生氢气的质量为x．
Fe+H₂SO₄=FeSO₄+H₂↑
56 2
5.6 g x

x=0.2g
答：6.0克样品跟稀硫酸完全反应能产生氢气0.2g．
②单质铁的质量分数=×100%=93.3%
答：该校徽样品中单质铁的质量分数为93.3%．
（3）反应前后减少的固体质量为氢气的质量，所以要准确地测得样品中单质铁的含量，前面实验中称量“剩余固体质量”应该改成称量加人稀硫酸的质量和反应完全后烧杯中所有物质的质量．故答案为：C．
分析：（1）根据铁与硫酸反应，碳与硫酸不反应，向一定量的合金中加入稀硫酸，加入的稀硫酸越多，剩余固体的质量应该越少，当铁反应完时剩余固体的质量不再减少进行解答；
（2）根据固体质量减少的质量为铁的质量求出氢气的即可；
（3）根据反应前后减少的固体质量为氢气的质量进行解答．
点评：做化学计算题时有关反应前后减少的质量的计算比较多，因此学生一定要掌握规律，反应前后烧杯中总物质减少的质量一般为反应生成气体的质量，反应前后固体减少的质量一般为固体中参加反应的物质的质量．