Question

8．兴趣小组想测定某铁合金中铁的含量，做了如下实验，称取14克样品，放入质量为50克的烧杯中，再往烧杯中加入100克足量的稀硫酸（杂质碳不与酸反应，也不溶于水），
并对烧杯进行了四次称量，记录数据如表：

反应时间	T0	T1	T2	T3
烧杯总质量（克）	164	163.8	163.6	163.6

求（1）反应产生的氢气的质量是多少？
（2）该样品中 铁的质量分数是多少？
（3）反应后所得溶液中溶质质量分数是多少？（要求写出计算过程，结果精确到0.1%）

Answer 1

分析 （1）由表中数据可知，当进行到T₂时，合金中的铁和稀盐酸完全反应，根据质量差可以计算生成氢气的质量；
（2）根据生成氢气的质量可以计算铁的质量，进一步可以计算合金中铁的质量分数．
（3）根据氢气的质量可以计算硫酸亚铁的质量，进一步可以计算反应后所得溶液中溶质质量分数．

解答 解：（1）由质量守恒定律可知，反应产生的氢气的质量是164g-163.6g=0.4g
（2）设该14克样品中铁的质量是X，生成硫酸亚铁质量为Y
Fe+H₂SO₄=FeSO₄+H₂↑
56              152      2
X               Y        0.4g
$\frac{56}{X}=\frac{152}{Y}=\frac{2}{0.4g}$
 X=11.2，Y=30.4g
 该样品中铁的质量分数是$\frac{11.2g}{14g}×100%$=80%；
（3）反应后所得溶液中溶质质量分数是$\frac{30.4g}{163.6g-50g-2.8g}×100%$=27.4%
答：（1）反应产生的氢气的质量是0.4g；（2）该样品中铁的质量分数是80%；（3）反应后所得溶液中溶质质量分数是27.4%．

点评 解答本题的关键是能够根据表中数据判断反应进行的情况，再通过化学方程式进行计算便可得出正确的答案．