Question

16．某课外兴趣小组对一批铁样品（含有杂质，杂质不溶于水，也不与稀硫酸反应）进行分析．甲、乙、丙三名同学分别进行实验，其中只有一名同学所取用的稀硫酸与铁样品中的铁恰好完全反应．实验数据如下表：

		甲	乙	丙
①	烧杯+稀硫酸	200	150g	150g
②	加入的铁样品	9g	9g	18g
③	充分反应后，烧杯+剩余物	208.7g	158.7g	167.7g

（1）哪名同学所取用的稀硫酸与铁样品的铁恰好完全反应？
（2）计算样品中铁的质量分数．（结果精确到0.1%）
（3）计算恰好完全反应后所得溶液中溶质的质量分数（烧杯的质量为25.4g，计算结果精确到0.1%）【相对原子质量：Fe-56  H-1  O-16  S-32】

Answer 1

分析 （1）甲、乙比较说明9g铁样品完全反应能产生0.3g氢气；乙、丙比较说明150g稀硫酸完全反应生成0.3g氢气，因此可以判断乙同学所取用的稀硫酸与铁样品恰好完全反应．
（2）由氢气的质量根据铁与硫酸反应的化学方程式可以计算出样品中铁的质量，进而计算出铁的质量分数．
（3）由氢气的质量根据铁与硫酸反应的化学方程式可以计算出反应后生成的硫酸亚铁的质量，进而计算出恰好完全反应后所得溶液中溶质的质量分数．

解答 解：（1）甲、乙比较说明9g铁样品完全反应能产生0.3g氢气；乙、丙比较说明150g稀硫酸完全反应生成0.3g氢气，因此可以判断乙同学所取用的稀硫酸与铁样品恰好完全反应．
（2）生成氢气的质量为：150g+9g-158.7g=0.3g．
设Fe的质量为x，FeSO₄的质量为y．
Fe+H₂SO₄═FeSO₄+H₂↑
56        152    2
x          y    0.3g
则$\frac{56}{x}=\frac{152}{y}=\frac{2}{0.3g}$，解得：x═8.4g，y=22.8g．
（2）样品中铁的质量分数为：$\frac{8.4g}{9g}$×100%=93%
（3）所得溶液中溶质的质量分数为：$\frac{22.8g}{150g+8.4g-0.3g-25.4g}$×100%═17%
答：（1）乙同学所取用的稀硫酸与铁样品恰好完全应；
（2）样品中铁的质量分数为93%；
（3）恰好完全反应后所得溶液中溶质的质量分数为17%．

点评 此题是根据化学方程式的计算题，而且题中的数据是以表格的形式给出的，所以此题的关键是通过观察、分析和比较表格中的多组数据，找出有用数据来进行解题．