Question

【題目】一化學興趣小組對某生鐵中鐵的質量分數進行探究。

（實驗目的）測定某生鐵樣品中單質鐵的質量分數。

（查閱資料）生鐵中除鐵外，還含有一些雜質。這些雜質可以認為通常情況下不與稀硫酸發生化學反應。

（實驗方案）生鐵樣品與過量的稀硫酸反應，測定反應前后可稱量物質的質量差。

（實驗過程）

（1）取一只燒杯，稱得其質量為70.4g，加入一定量的生鐵樣品碎屑，稱得燒杯和樣品的總質量為102.4g。

（2）向盛有生鐵樣品的燒杯中加入稀硫酸，邊加邊攪拌，直到燒杯中不再產生氣泡，再加入少量稀硫酸以確保過量，測得共用去稀硫酸247.3g。

（3）靜置，稱量。稱得燒杯和剩余物質的總質量為348.7g。

請回答下列間題。

（1）實驗過程中稀硫酸要過量的原因是_____。

（2）計算該生鐵樣品中單質鐵的質量分數_____（寫出計算過程）。

Answer 1

【答案】確保生鐵樣品中鐵單質與稀硫酸完全反應 87.5%

【解析】

（1）根據鐵與稀硫酸的反應分析回答；

（2）根據質量守恒定律可知，燒杯中減少的質量是生成氫氣的質量，根據鐵與稀硫酸反應的化學方程式可以計算出樣品中單質鐵的質量。進而計算出樣品中單質鐵的質量分數。

解：（1）由于鐵能與稀硫酸反應生成了硫酸亞鐵和氫氣，實驗過程中稀硫酸要過量的原因是：確保生鐵樣品中鐵單質與稀硫酸完全反應；

（2）由題意可知，生成氫氣的質量為：102.4g+247.3g﹣348.7g＝1g，設樣品中單質鐵的質量為x，

x＝28g；

樣品中單質鐵的質量分數＝×100%＝87.5%；

答：（1）確保生鐵樣品中鐵單質與稀硫酸完全反應；

（2）生鐵樣品中單質鐵的質量分數87.5%。