Question

11．甲、乙、丙三位同學對一批鐵樣品（含有雜質，雜質不溶于水，也不與稀硫酸反應）進行分析，其中只有一位同學所取用的稀硫酸與貼樣品恰好完全反應，實驗數據如表（燒杯的質量為44.1g）

	甲（g）	乙（g）	丙（g）
燒杯+稀硫酸	200	150	150
加入鐵樣品	9	9	14
充分反應后，燒杯+剩余物	208.7	158.7	163.7

（1）乙同學所取用的稀硫酸與鐵樣品恰好完全反應．
（2）計算樣品中鐵的質量分數．
（3）計算恰好完全反應后所得溶液中溶質的質量分數．

Answer 1

分析 （1）根據圖表可知，三位同學的實驗結果都生成了0.4g氣體，又由已知條件“其中只有一位同學所取用的稀硫酸與鐵樣品恰好完全反應”可知，所用樣品最少的同學所取用的稀硫酸與鐵樣品恰好完全反應；
（2）（3）根據鐵與硫酸反應的化學方程式和生成的其氫氣的質量，列出比例式，就可計算出樣品中鐵的質量和生成的FeSO₄的質量．然后根據質量分數公式計算即可．

解答 解：（1）由分析可知，所用樣品最少的同學所取用的稀硫酸與鐵樣品恰好完全反應．故答案為：乙；
（2）解：設樣品中鐵的質量為x，生成的FeSO₄的質量為y，
Fe+H₂SO₄=FeSO₄+H₂↑
56        152  2
x         y   0.3g
∴$\frac{56}{x}=\frac{2}{0.3g}$，
解得：x=8.4g
雜質的質量為：9g-8.4g=0.6g
樣品中鐵的質量分數為：$\frac{8.4g}{9g}$×100%=93.3%；
（3）$\frac{152}{y}=\frac{2}{0.3g}$
解得y=22.8g，
溶液中溶質質量分數$\frac{22.8g}{158.7g-0.6g-44.1g}$×100%=20%．
答：樣品中鐵的質量分數為93.3%．生成的FeSO₄溶液的質量分數為20%．

點評 本題主要考查學生運用化學方程式和質量分數公式進行計算的能力．