Question

某課外興趣小趣對一批鐵樣品（含有雜質，雜質既不溶于水，也不與稀硫酸反應，燒杯的質量為50g）進行分析，甲、乙、丙二位同學分別進行實驗，其中只有一位同學所取用的稀硫酸與鐵樣品恰好完全反應．實驗數據如表所示：

	甲	乙	丙
燒杯+稀硫酸	200g	150g	150g
加入的鐵的樣品	9g	9g	14g
充分反應后燒杯+剩余物	208.8g	158.8g	163.8g

請你認真分析數據，回答下列問題：
（1）哪位同學所取用的稀硫酸與鐵樣品恰好完全反應？答：

乙

．
（2））計算恰好完全反應同學的反應后所得溶液的質量分數．

Answer 1

分析：（1）由表中數據分析可知甲同學和乙同學的實驗產生的氫氣量相同，鐵樣品質量相同，但甲同學用的稀硫酸質量多，說明甲同學的實驗稀硫酸過量；乙同學和丙同學的實驗用稀硫酸質量相同，鐵樣品質量丙同學的多，而產生的氫氣量仍相同，說明丙同學的實驗鐵樣品過量．據此即可判斷誰到底恰好完全反應．
（2）上面分析已經知道，乙同學的實驗是恰好完全反應的，所以計算時要用乙同學實驗的數據，根據鐵和稀硫酸反應的化學方程式，利用氫氣質量得到鐵的質量．根據氫氣的質量可以求得反應生成的硫酸亞鐵的質量，再求出恰好完全反應后溶液的質量；最后根據溶質質量分數的計算方法即可求得恰好完全反應后所得溶液中溶質的質量分數．

解答：解：（1）由以上甲同學和乙同學的實驗數據分析可知，9g鐵樣品能產生200g+9g-208.8g=0.2g氫氣，乙同學和丙同學的實驗數據分析可知，150g稀硫酸能產生0.2g氫氣，所以9g鐵樣品和150g稀硫酸能恰好完全反應，即乙同學的實驗恰好完全反應；
（2）生成氫氣的質量150 g+9 g-158.78g=0.2 g
設樣品中鐵的質量為x，生成FeSO₄的質量為y．
Fe+H₂SO₄═FeSO₄+H₂↑
56        152   2
x          y   0.2 g

56

x

=

152

y

=

2

0.2g

x=5.6g     y=15.2g
溶液中溶質的質量分數：

15.2g

158.8g-50g-(9g-5.6g)

×100%≈14.4%
答：（1）乙．
（2）計算恰好完全反應后所得溶液中溶質的質量分數為14.4%．

點評：此題是根據化學方程式的計算題，而且題中的數據是以表格的形式給出的，所以此題的關鍵是通過觀察、分析和比較表格中的多組數據，找出有用數據來進行解題．