Question

生鐵是鐵和碳的合金。為測定某煉鐵廠生產(chǎn)的生鐵樣品中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，化學(xué)興趣小組的同學(xué)稱得該生鐵樣品6.0克，放入燒杯中，向其中加入65.0克稀硫酸，恰好完全反應(yīng)（假設(shè)雜質(zhì)不參加反應(yīng)）。測得實驗數(shù)據(jù)如下：

	反應(yīng)前	反應(yīng)后
燒杯及其中物質(zhì)的質(zhì)量	97.0克	96.8克

請你完成有關(guān)計算（結(jié)果保留0.1%）：
（1）      生鐵樣品的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是多少？
（2）      反應(yīng)后所得溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是多少？

Answer 1

（1）93.3%  （2）21.6%

（1）根據(jù)質(zhì)量守恒定律，反應(yīng)前后所加樣品及稀硫酸質(zhì)量和的差值即反應(yīng)放出氫氣的質(zhì)量；
（2）根據(jù)反應(yīng)的化學(xué)方程式，由放出氫氣質(zhì)量計算生鐵樣品中鐵的質(zhì)量，該質(zhì)量與樣品質(zhì)量比可計算生鐵樣品中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)；
（3）反應(yīng)后所得硫酸亞鐵溶液的質(zhì)量可由質(zhì)量守恒定律求得，而硫酸亞鐵的質(zhì)量可通過化學(xué)方程式，由氫氣質(zhì)量求得，二者質(zhì)量比可計算反應(yīng)后所得溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．
解：氫氣的質(zhì)量為97.0g-96.8g=0.2g
設(shè)生鐵中純鐵的質(zhì)量為X，生成FeSO₄的質(zhì)量為Y
Fe + H₂SO₄ = FeSO₄ + H₂↑
56          152     2
X           Y       0.2g
X=5.6g   y=15.2g 
Fe%="5.6g÷" 6.0g× 100%= 93.3%
FeSO₄%="15.2g/(5.6g+65.0g-0.2g)" ×100%= 21.6%