Question

生铁是铁和碳等元素形成的合金．为测定某生铁样品中铁的质量分数所进行的某次实验中，称取粉碎后的该生铁样品11.6g，放入烧杯中，向其中加入165.0g的稀硫酸，充分搅拌使其恰好完全反应（碳等杂质既不溶于水也不与酸反应）．测得的实验数据如下：

	反应前	反应后
烧杯及其中物质的总质量	197.0g	196.6g

根据实验数据进行计算（结果保留一位小数）：
（1）产生氢气的质量为

 

g；
（2）该生铁样品中铁的质量分数；
（3）反应后所得溶液的溶质质量分数．

Answer 1

考点：根据化学反应方程式的计算,有关溶质质量分数的简单计算

专题：综合计算（图像型、表格型、情景型计算题）

分析：（1）根据铁与硫酸反应放出氢气的特点，根据质量守恒定律，可判断反应前后质量差为恰好完全反应时所产生的氢气质量；
（2）根据反应的化学方程式，由恰好完全反应时生成氢气的质量计算所消耗铁的质量生成的硫酸亚铁的质量；铁的质量与样品的质量比可计算生铁样品的质量分数；
（3）恰好完全反应后所得溶液为硫酸亚铁溶液，根据质量守恒定律和溶质的质量分数计算出恰好完全反应后所得溶液质量分数．

解答：解：（1）根据质量守恒定律，反应生成的氢气质量=197.0g-916.6g=0.4g；
（2）设生铁中铁的质量为x，生成的硫酸亚铁的质量为y
Fe+H₂SO₄═FeSO₄+H₂↑
56         152  2
x           y   0.2g

56

x

=

152

y

=

2

0.4g

解得：x=11.2g，y=30.4g，
生铁样品中铁的质量分数=

11.2g

11.6g

×100%=96.6%
（3）反应后所得溶液的质量分数为：

30.4g

11.2g+165g-0.4g

×100%=17.3%．
答：（1）0.4；（2）生铁中铁的质量分数为96.6%；（3）反应所得溶液的质量分数是为17.3%．

点评：根据质量守恒定律，反应后后所得溶液质量=参加反应铁的质量+所加入的稀硫酸的质量-反应放出氢气的质量．