Question

2．鋼鐵工業(yè)是一個國家的支柱產(chǎn)業(yè)之一．某同學(xué)采集了一些生鐵樣品（含雜質(zhì)，雜質(zhì)不溶于水，不與稀硫酸反應(yīng)）采用如圖1所示裝置進(jìn)行分析．分別稱得錐形瓶與棉花的質(zhì)量為44.1g，生鐵樣品的質(zhì)量為9.0g．在錐形瓶中加入足量稀硫酸后，立即開始記錄電子天平的示數(shù)，記錄數(shù)據(jù)如圖2請認(rèn)真分析數(shù)據(jù)，回答下列問題：

（1）計(jì)算樣品中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．
（2）計(jì)算反應(yīng)后所得溶液中硫酸亞鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．

Answer 1

分析 鐵和稀硫酸反應(yīng)生成硫酸亞鐵和氫氣，反應(yīng)前后的質(zhì)量差即為反應(yīng)生成氫氣的質(zhì)量，根據(jù)生成氫氣的質(zhì)量可以計(jì)算鐵的質(zhì)量和生成的硫酸亞鐵的質(zhì)量，進(jìn)一步可以計(jì)算樣品中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)和反應(yīng)后所得溶液中硫酸亞鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．

解答 解：（1）設(shè)鐵的質(zhì)量為x，生成硫酸亞鐵的質(zhì)量為y，
反應(yīng)生成氫氣的質(zhì)量為：159.0g-158.7g=0.3g，
Fe+H₂SO₄═FeSO₄+H₂↑，
56        152   2
x         y    0.3g
$\frac{56}{x}$=$\frac{152}{y}$=$\frac{2}{0.3g}$，
x=8.4g，y=22.8g，
樣品中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：$\frac{8.4g}{9.0g}$×100%=93.3%，
答：樣品中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為93.3%．
（2）稀硫酸的質(zhì)量為：159.0g-44.1g-9.0g=105.9g，
反應(yīng)后所得溶液中硫酸亞鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：$\frac{22.8g}{105.9g+8.4g-0.3g}$×100%=20%，
答：反應(yīng)后所得溶液中硫酸亞鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%．

點(diǎn)評 本題主要考查學(xué)生運(yùn)用假設(shè)法和化學(xué)方程式進(jìn)行計(jì)算和推斷的能力，同時考查了分析數(shù)據(jù)的能力，計(jì)算時要注意規(guī)范性和準(zhǔn)確性．