Question

【题目】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井盖中单质铁的含量进行了测定．他们请老师将一块破碎的井盖样品进行粉碎处理，四组同学各取12.0g 粉末样品罝于烧杯中，然后加入一定质量的稀硫酸，充分反应后，对烧杯中剩余固体进行称量，相关的实验数据记录如表：

组别 编号	样品质量/g	加入稀硫酸质量/g	剩余固体 质量/g
1	12.0	80.0	0.8
2	12.0	80.0	0.8
3	12.0	100.0	1.0
4	12.0	100.0	0.8

（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）该井盖样品中单质铁的质量分数=（结果保留至0.1%）
（3）反应所用硫酸溶液中溶质的质量分数是多少？（写出计算过程）
（4）如果井盖已生锈，你认为要准确地测得样品中铁元素的质量分数，应该将上述实验中测量“剩余固体质量”改成测量下列中的（填字母）．
A.加入稀硫酸的体积
B.反应完全后烧杯中所有物质的质量
C.反应完全后烧杯中所有物质的质量和剩余固体质量．

Answer 1

【答案】
（1）3
（2）93.3%
（3）

设硫酸的质量为x

Fe + H2SO4 = FeSO4 + H2↑

56 98

11.2g x

x=19.6g

硫酸溶液中溶质的质量分数==24.5%

答：硫酸溶液中溶质的质量分数为24.5%．

（4）C
【解析】解：（1）向12克样品中加入80克稀硫酸，剩余固体0.8克，剩余固体中一定有碳，可能还有剩余的铁；向12克样品中加入100克稀硫酸，剩余固体的质量只能比0.8克少，或者为0.8克，绝对不可能比0.8克大．所以答案是：编号为3组的同学其剩余固体质量的数据不合理；（2）根据表中数据可知样品中铁的质量为12.0g﹣0.8g=11.2g， 单质铁的质量分数= ×100%=93.3%；
答：井盖样品中单质铁的质量分数为93.3%；
3）设硫酸的质量为x
Fe + H2SO4 = FeSO4 + H2↑
56 98
11.2g x

x=19.6g
硫酸溶液中溶质的质量分数==24.5%
答：硫酸溶液中溶质的质量分数为24.5%．
4）A、测出加入稀硫酸的体积并不能算出单质铁的质量和铁锈的质量．
B、测出反应完全后烧杯中所有物质的质量，只能求出氢气的质量，进而求出单质铁的质量，并不能求出铁锈的质量．
C、测出反应完全后烧杯中所有物质的质量，可求出氢气的质量，进而求出单质铁的质量；测出剩余固体的质量，可用样品的质量﹣铁的质量﹣剩余固体的质量求出铁锈的质量，进而求出铁锈中铁元素的质量．最后求出样品中铁元素的质量分数．
故选C．
所以答案是（1）3；（2）93.3%；（3）33.5%；（4）C
【考点精析】利用根据化学反应方程式的计算对题目进行判断即可得到答案，需要熟知各物质间质量比=系数×相对分子质量之比．