(2006?菏澤)學(xué);瘜W(xué)興趣小組為測定我市一鑄造廠原料生鐵中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù),在實驗室將8.7g生鐵樣品放入燒杯中,加入50g稀硫酸恰好完全反應(yīng)(雜質(zhì)不參加反應(yīng)),反應(yīng)后稱得燒杯中剩余物質(zhì)的總質(zhì)量為58.4g,求:
(1)產(chǎn)生氫氣的質(zhì)量是多少?
(2)該生鐵樣品中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)?(結(jié)果保留一位小數(shù))
【答案】
分析:生鐵為含碳2%~4.3%的鐵合金,其中鐵與硫酸反應(yīng)生成硫酸亞鐵和氫氣;根據(jù)質(zhì)量守恒定律,反應(yīng)前后燒杯中物質(zhì)總質(zhì)量差即為放出氫氣的質(zhì)量,根據(jù)氫氣的質(zhì)量利用反應(yīng)的化學(xué)方程式可計算出恰好完全反應(yīng)時消耗鐵的質(zhì)量,即樣品中鐵的質(zhì)量,據(jù)此可計算樣品中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù).
解答:解:(1)恰好完全反應(yīng)后產(chǎn)生氫氣的質(zhì)量=8.7g+50g-58.4g=0.3g
(2)設(shè)恰好完全反應(yīng)消耗鐵的質(zhì)量為x
Fe+H
2SO
4=FeSO
4+H
2↑
56 2
x 0.3g
x=8.4g
生鐵樣品中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=
≈96.6%
答:(1)產(chǎn)生氫氣的質(zhì)量是0.3g;
(2)該生鐵樣品中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)約為96.6%.
點評:在任何與周圍隔絕的體系中,不論發(fā)生何種變化或過程,其總質(zhì)量始終保持不變.反應(yīng)中因氫氣放出而使燒杯內(nèi)物質(zhì)總質(zhì)量變小,這是解決本題的關(guān)鍵.