Question

【题目】(8分)某化学兴趣小组同学欲测定某铁粉与碳粉混合物中铁的质量分数，他们进行了如图所示的实验。请计算：

(1)混合物中铁的质量。

(2)反应后烧杯中稀硫酸无剩余，请计算所用稀硫酸溶液中溶质的质量分数。

(3)欲用98%的浓硫酸配制该浓度的稀硫酸200g，需要水的质量是多少？

Answer 1

【答案】解：(1)混合物中铁的质量为10g－4.4g＝5.6g。

(2)生成氢气的质量为50g＋10g－55.4g－4.4g＝0.2g，设稀硫酸中溶质的质量为x。

Fe＋H2SO4===FeSO4＋H2↑

98 2

x 0.2g

＝　　x＝9.8g

所用稀硫酸溶液中溶质的质量分数为×100%＝19.6%。

(3)欲用98%的浓硫酸配制该浓度的稀硫酸200g，设需要水的质量为y。

(200g－y)×98%＝200g×19.6%

y＝160g

答：(1)混合物中铁的质量为5.6g；(2)所用稀硫酸溶液中溶质的质量分数为19.6%；

(3)欲用98%的浓硫酸配制该浓度的稀硫酸200g，需要水160g。

【解析】试题分析：（1）由于混合物是铁粉与碳粉，铁可以与稀硫酸反应变为可溶性的FeSO4，碳粉不能发生反应，所以混合物中铁的质量是：10g﹣4.4g=5.6g；（2）根据物质在反应前后质量不变，可知反应生成氢气的质量为：50g+10g﹣55.4g﹣4.4g=0.2g，设稀硫酸中溶质的质量为x，根据反应方程式Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑可知硫酸与反应产生的氢气的质量关系是98:2，现在反应产生氢气的质量是0.2g，则反应需要硫酸的质量是，解得：x=9.8g。所用稀硫酸溶液中溶质的质量分数是：=19.6%；（3）欲用98%的浓硫酸配制该浓度的稀硫酸200g，由于溶液在稀释前后溶质的质量不变。设需要水的质量为y，（200g﹣y）×98%=200g×19.6% 解得：y=160g。