Question

生铁是铁和碳的合金．为测定某炼铁厂生产的生铁样品中铁的质量分数，化学兴趣小组的同学称得该生铁样品6.0g，放入烧杯中，向其中加入65.0g稀硫酸，恰好完全反应（假设杂质不参与反应）．测得的实验数据如下：

	反应前	反应后
烧杯及其中物质的质量	97.0g	96.8g

请你完成有关计算（结果保留一位小数）：
（1）反应放出的氢气是多少？
（2）生铁样品中铁的质量分数是多少？
（3）反应后所得溶液的质量是多少？

Answer 1

解：（1）根据质量守恒定律，反应生成的氢气质量=97g-96.8g=0.2g；
（2）设生铁中铁的质量为x，则
Fe+H₂SO₄═FeSO₄+H₂↑
56 2
x 0.2g

解得：x=5.6g
生铁样品中铁的质量分数=×100%=93.3%
（3）反应后所得溶液的质量为：5.6g+65.0g-0.2g=70.4g．
答：（1）生成氢气0.2g，
（2）生铁中铁的质量分数为93.3%，
（3）反应所得溶液的质量为70.4g．
分析：（1）根据铁与硫酸反应放出氢气的特点，根据质量守恒定律，可判断反应前后质量差为恰好完全反应时所产生的氢气质量；
（2）根据反应的化学方程式，由恰好完全反应时生成氢气的质量计算所消耗铁的质量；铁的质量与样品的质量比可计算生铁样品的质量分数；
（3）恰好完全反应后所得溶液为硫酸亚铁溶液，根据质量守恒定律计算出恰好完全反应后所得溶液质量．
点评：根据质量守恒定律，反应后后所得溶液质量=参加反应铁的质量+所加入的稀硫酸的质量-反应放出氢气的质量．