Question

11．甲、乙、丙三位同学对一批铁样品（含有杂质，杂质不溶于水，也不与稀硫酸反应）进行分析，其中只有一位同学所取用的稀硫酸与贴样品恰好完全反应，实验数据如表（烧杯的质量为44.1g）

	甲（g）	乙（g）	丙（g）
烧杯+稀硫酸	200	150	150
加入铁样品	9	9	14
充分反应后，烧杯+剩余物	208.7	158.7	163.7

（1）乙同学所取用的稀硫酸与铁样品恰好完全反应．
（2）计算样品中铁的质量分数．
（3）计算恰好完全反应后所得溶液中溶质的质量分数．

Answer 1

分析 （1）根据图表可知，三位同学的实验结果都生成了0.4g气体，又由已知条件“其中只有一位同学所取用的稀硫酸与铁样品恰好完全反应”可知，所用样品最少的同学所取用的稀硫酸与铁样品恰好完全反应；
（2）（3）根据铁与硫酸反应的化学方程式和生成的其氢气的质量，列出比例式，就可计算出样品中铁的质量和生成的FeSO₄的质量．然后根据质量分数公式计算即可．

解答 解：（1）由分析可知，所用样品最少的同学所取用的稀硫酸与铁样品恰好完全反应．故答案为：乙；
（2）解：设样品中铁的质量为x，生成的FeSO₄的质量为y，
Fe+H₂SO₄=FeSO₄+H₂↑
56        152  2
x         y   0.3g
∴$\frac{56}{x}=\frac{2}{0.3g}$，
解得：x=8.4g
杂质的质量为：9g-8.4g=0.6g
样品中铁的质量分数为：$\frac{8.4g}{9g}$×100%=93.3%；
（3）$\frac{152}{y}=\frac{2}{0.3g}$
解得y=22.8g，
溶液中溶质质量分数$\frac{22.8g}{158.7g-0.6g-44.1g}$×100%=20%．
答：样品中铁的质量分数为93.3%．生成的FeSO₄溶液的质量分数为20%．

点评 本题主要考查学生运用化学方程式和质量分数公式进行计算的能力．