Question

11．為測定某碳素鋼樣品中鐵的質(zhì)量分數(shù)，現(xiàn)取一定質(zhì)量的樣品粉未于質(zhì)量為51.8克的燒杯中，然后逐步加入一定質(zhì)量分數(shù)的稀硫酸，當加入211.8g稀硫酸時恰好完全反應(yīng)，加入稀硫酸的質(zhì)量與燒杯及燒杯內(nèi)物質(zhì)的總質(zhì)量的關(guān)系如圖．
（1）該實驗取用的樣品質(zhì)量為17g．
（2）求樣品中鐵的質(zhì)量分數(shù)；反應(yīng)后所得溶液中的溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)．（寫出計算過程，結(jié)果保留一位小數(shù)）

Answer 1

分析 根據(jù)圖中可以看出，沒加入硫酸時燒杯中物質(zhì)的總質(zhì)量為68.8g，而燒杯自重為51.8g，可知樣品的質(zhì)量為68.8g-51.8g=17g．根據(jù)質(zhì)量守恒定律可知，過程中質(zhì)量的減少是因為生成了氫氣，所以可以求算氫氣的質(zhì)量，根據(jù)氫氣和對應(yīng)的化學方程式求算鐵和硫酸亞鐵的質(zhì)量，進而求算對應(yīng)的質(zhì)量分數(shù)．

解答 解：圖中沒加入硫酸時的總質(zhì)量為68.8g，而燒杯的質(zhì)量為51.8g，可知樣品的質(zhì)量為68.8g-51.8g=17g．
根據(jù)質(zhì)量守恒定律可得，生成的氫氣的質(zhì)量為68.8g+211.8g-280g=0.6g
設(shè)參加反應(yīng)的鐵的質(zhì)量為x，生成的硫酸亞鐵的質(zhì)量為y
Fe+H₂SO₄=FeSO₄+H₂↑
56              152        2
x               y            0.6g
$\frac{56}{x}$=$\frac{152}{y}$=$\frac{2}{0.6g}$
x=16.8g
y=45.6g
則樣品中鐵的質(zhì)量分數(shù)為$\frac{16.8g}{17g}$×100%≈98.8%；反應(yīng)后所得溶液中的溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)$\frac{45.6g}{16.8g+211.8g-0.6g}$×100%=20.0%
答：（1）該實驗取用的樣品質(zhì)量為 17g．
（2）樣品中鐵的質(zhì)量分數(shù)為98.8%；反應(yīng)后所得溶液中的溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)為20.0%．

點評 根據(jù)化學方程式計算時，第一要正確書寫化學方程式，第二要使用正確的數(shù)據(jù)，第三計算過程要完整．