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有一份铁的样品(含有杂质,杂质不溶于水,也不与稀硫酸反应).为了解其组成,某同学进行了如下实验,所得数据如下:
实验第一次第二次第三次
取用铁的样品的质量/g25g25g40g
取用稀硫酸的质量/g280g200g200g
充分反应后,生成氢气的质量/g0.5g0.5g0.5g
请你认真分析数据,回答下列问题:
(1)三次实验中,第
 
次所取用的稀硫酸与铁样品恰好完全反应;
(2)计算样品中铁的质量分数;
(3)计算稀硫酸的溶质质量分数.
考点:根据化学反应方程式的计算,有关溶质质量分数的简单计算
专题:综合计算(图像型、表格型、情景型计算题)
分析:(1)由题意可知,杂质不与稀硫酸发生反应,而铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁同时放出氢气;
对比第一次、第二次的实验数据,在增加了稀硫酸的量后,产生氢气的质量不变,说明金属已完全反应,因此可得出反应生成0.5g氢气时需要金属混合物25g;对比第二次与第三次实验数据,所用稀硫酸量相同时,增加金属混合物的量后,放出氢气的质量仍为0.5g,说明产生0.5g氢气时200g稀硫酸完全反应;因此可得出生成0.5g氢气时需要消耗200g稀硫酸;
(2)根据生成的0.5g氢气计算出25g金属混合物中的铁的质量,进而求出样品中铁的质量分数即可;
(3)根据生成的0.5g氢气计算出200g稀硫酸中硫酸的质量,即可解决问题.
解答:解:(1)由题意可知,杂质不与稀硫酸发生反应,而铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁同时放出氢气;
对比第一次、第二次的实验数据,在增加了稀硫酸的量后,产生氢气的质量不变,说明金属已完全反应,因此可得出反应生成0.5g氢气时需要金属混合物25g;对比第二次与第三次实验数据,所用稀硫酸量相同时,增加金属混合物的量后,放出氢气的质量仍为0.5g,说明产生0.5g氢气时200g稀硫酸完全反应;因此可得出生成0.5g氢气时需要消耗200g稀硫酸;所以三次实验中,第二次所取用的稀硫酸与铁样品恰好完全反应;故填:二;
(2)设生成0.5g氢气需要铁的质量为x,硫酸的质量为y
Fe+H2SO4=FeSO4+H2
56  98         2
x   y         0.5g
56
x
=
98
y
=
2
0.5g

x=14g
y=24.5g
样品中铁的质量分数=
14g
25g
×100%
=56%
(3)稀硫酸中溶质质量分数=
24.5g
200g
×100%
=12.25%
答:(1)样品中铁的质量分数为56%;(2)该稀硫酸中溶质质量分数为12.25%.
点评:计算混合物中某成分的质量分数,一定要选取该成分完全反应时的实验数据进行计算,以保证计算所得为该成分的全部质量.
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