Question

19．为测定某一生铁样品的纯度，取该生铁样品粉末11.5g放入盛有100g稀硫酸溶液的烧杯中，充分反应后，测得烧杯中剩余物质的总质量为111.1g．试计算：
（1）产生的氢气的质量；
（2）该生铁样品的纯度；
（3）所用稀硫酸溶质的质量分数；
（4）反应后所得溶液溶质的质量分数．

Answer 1

分析 （1）根据质量守恒定律，在化学反应中，参加反应前各物质的质量总和等于反应后生成各物质的质量总和．因为生成的气体逸出，所以产生氢气的质量=反应前各物质的质量总和-反应后生成各物质的质量总和；
（2）根据铁与稀硫酸反应的化学方程式和生成的气体质量，列出比例式，即可计算出参加反应铁的质量和生成FeSO₄质量；
（3）根据铁与稀硫酸反应的化学方程式和生成的气体质量，列出比例式，即可计算出所用稀硫酸中溶质的质量，进而求质量分数；
（4）利用（2）中计算出的溶质质量（即生成FeSO₄质量），根据溶质质量分数公式计算即可．

解答 解：（1）生成氢气的质量为：11.5g+100g-111.1g=0.4g；
（2）设参加反应铁的质量为x，硫酸的质量为y，生成FeSO₄质量为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
生铁样品的纯度：$\frac{11.2g}{11.5g}×100%$=97.4%；
（3）所用稀硫酸溶质的质量分数：$\frac{19.6g}{100g}×100%$=19.6%；
（4）反应后所得溶液溶质的质量分数：$\frac{30.4g}{11.2g+100g-0.4g}×100%$=27.4%．
答：（1）生成氢气的质量为0.4g；
（2）生铁样品的纯度为97.4%；
（3）所用稀硫酸溶质的质量分数为19.6%；
（4）反应后所得溶液溶质的质量分数为27.4%．

点评 本题主要考查学生利用化学方程式和溶质质量分数公式进行计算的能力．