Question

【题目】一化学兴趣小组对某生铁中铁的质量分数进行探究。

（实验目的）测定某生铁样品中单质铁的质量分数。

（查阅资料）生铁中除铁外，还含有一些杂质。这些杂质可以认为通常情况下不与稀硫酸发生化学反应。

（实验方案）生铁样品与过量的稀硫酸反应，测定反应前后可称量物质的质量差。

（实验过程）

（1）取一只烧杯，称得其质量为70.4g，加入一定量的生铁样品碎屑，称得烧杯和样品的总质量为102.4g。

（2）向盛有生铁样品的烧杯中加入稀硫酸，边加边搅拌，直到烧杯中不再产生气泡，再加入少量稀硫酸以确保过量，测得共用去稀硫酸247.3g。

（3）静置，称量。称得烧杯和剩余物质的总质量为348.7g。

请回答下列间题。

（1）实验过程中稀硫酸要过量的原因是_____。

（2）计算该生铁样品中单质铁的质量分数_____（写出计算过程）。

Answer 1

【答案】确保生铁样品中铁单质与稀硫酸完全反应 87.5%

【解析】

（1）根据铁与稀硫酸的反应分析回答；

（2）根据质量守恒定律可知，烧杯中减少的质量是生成氢气的质量，根据铁与稀硫酸反应的化学方程式可以计算出样品中单质铁的质量。进而计算出样品中单质铁的质量分数。

解：（1）由于铁能与稀硫酸反应生成了硫酸亚铁和氢气，实验过程中稀硫酸要过量的原因是：确保生铁样品中铁单质与稀硫酸完全反应；

（2）由题意可知，生成氢气的质量为：102.4g+247.3g﹣348.7g＝1g，设样品中单质铁的质量为x，

x＝28g；

样品中单质铁的质量分数＝×100%＝87.5%；

答：（1）确保生铁样品中铁单质与稀硫酸完全反应；

（2）生铁样品中单质铁的质量分数87.5%。