Question

19．為測定某一生鐵樣品的純度，取該生鐵樣品粉末11.5g放入盛有100g稀硫酸溶液的燒杯中，充分反應(yīng)后，測得燒杯中剩余物質(zhì)的總質(zhì)量為111.1g．試計算：
（1）產(chǎn)生的氫氣的質(zhì)量；
（2）該生鐵樣品的純度；
（3）所用稀硫酸溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)；
（4）反應(yīng)后所得溶液溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)質(zhì)量守恒定律，在化學(xué)反應(yīng)中，參加反應(yīng)前各物質(zhì)的質(zhì)量總和等于反應(yīng)后生成各物質(zhì)的質(zhì)量總和．因為生成的氣體逸出，所以產(chǎn)生氫氣的質(zhì)量=反應(yīng)前各物質(zhì)的質(zhì)量總和-反應(yīng)后生成各物質(zhì)的質(zhì)量總和；
（2）根據(jù)鐵與稀硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式和生成的氣體質(zhì)量，列出比例式，即可計算出參加反應(yīng)鐵的質(zhì)量和生成FeSO₄質(zhì)量；
（3）根據(jù)鐵與稀硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式和生成的氣體質(zhì)量，列出比例式，即可計算出所用稀硫酸中溶質(zhì)的質(zhì)量，進而求質(zhì)量分數(shù)；
（4）利用（2）中計算出的溶質(zhì)質(zhì)量（即生成FeSO₄質(zhì)量），根據(jù)溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)公式計算即可．

解答 解：（1）生成氫氣的質(zhì)量為：11.5g+100g-111.1g=0.4g；
（2）設(shè)參加反應(yīng)鐵的質(zhì)量為x，硫酸的質(zhì)量為y，生成FeSO₄質(zhì)量為z，
Fe+H₂SO₄═FeSO₄+H₂↑
56  98    152  2
x   y      z   0.4g
$\frac{56}{x}=\frac{98}{y}=\frac{152}{z}=\frac{2}{0.4g}$
x=11.2g，y=19.6g，z=30.4g
生鐵樣品的純度：$\frac{11.2g}{11.5g}×100%$=97.4%；
（3）所用稀硫酸溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)：$\frac{19.6g}{100g}×100%$=19.6%；
（4）反應(yīng)后所得溶液溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)：$\frac{30.4g}{11.2g+100g-0.4g}×100%$=27.4%．
答：（1）生成氫氣的質(zhì)量為0.4g；
（2）生鐵樣品的純度為97.4%；
（3）所用稀硫酸溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)為19.6%；
（4）反應(yīng)后所得溶液溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)為27.4%．

點評 本題主要考查學(xué)生利用化學(xué)方程式和溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)公式進行計算的能力．