Question

某课外兴趣小组对一批钢铁样品（杂质不溶于水，也不与稀硫酸反应）进行分析．甲、乙、丙三位同学分别进行

某课外兴趣小组对一批钢铁样品（杂质不溶于水，也不与稀硫酸反应）进行分析．甲、乙、丙三位同学分别进行实验，其中只有一位同学所取用的稀硫酸与钢铁样品恰好完全反应．实验数据如下： 实验操作数据及结果 甲 乙 丙 烧杯+稀硫酸 400g 300g 300g 加入钢铁样品 18g 18g 28g 充分反应后：烧杯+剩余物 417.4g 317.4g 327.4g（1）哪位同学所取用的稀硫酸与钢铁样品恰好完全反应；（2）计算样品中铁的质量分数；（3）计算恰好完全反应后所得溶液中溶质的质量分数．（说明：其中烧杯的质量为50.8g，计算结果精确到0.1%）

Answer 1

（1）由以上甲同学和乙同学的实验数据分析可知，18g铁样品能产生0.6g氢气，乙同学和丙同学的实验数据分析可知，300g稀硫酸能产生0.6g氢气，所以18g铁样品和300g稀硫酸能恰好完全反应，即乙同学的实验恰好完全反应；
答：乙同学取用的稀硫酸与钢铁样品恰好完全反应．
（2）乙同学实验中产生氢气的质量为：300g+18g-317.4g=0.6 g
 设参加反应的铁的质量为x，生成硫酸亚铁的质量为y；
        Fe+H₂SO₄=FeSO₄+H₂↑ 
        56       152   2
         x        y   0.6g
     

56

x

＝

152

y

＝ 

2

0.6g

   解得：x=16.8g，y=45.6g；   
  则铁的样品中铁的质量分数=

16.8g

18g

×100%=93.3%
答：样品中铁的质量分数为93.3%．
（3）由（2）可知：硫酸亚铁的质量为45.6g；
恰好完全反应后所得溶液的质量为：317.4g-50.8g-（18g-16.8g）=265.4g；
所以，恰好完全反应后所得溶液中溶质的质量分数为：

45.6g

265.4g

×100%≈17.2%；
答：恰好完全反应后所得溶液中溶质的质量分数为17.2%．